Question

（2012?建鄴區一模）以下是甲、乙兩同學對有關鎂與鹽酸反應的系列研究
研究一：鎂與鹽酸反應過程中的能量變化以及反應速率的變化
（1）實驗時需將鎂條進行打磨，其目的是

去除表面的氧化鎂等雜質

．
（2）反應中試管外壁發燙，說明鎂與稀鹽酸反應是

放熱

反應（填“吸熱”或“放熱”），化學方程式為

Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑

（3）實驗測得鎂片產生氣體的速率（v）與時間（t）的關系如圖所示，則t₁～t₂時間內反應速率逐漸加快的主要原因是

鎂與鹽酸反應放熱，溫度越高反應速度越快

．
研究二．反應后所得溶液的酸堿性探究
發現問題：
（1）反應后甲同學用pH試紙測定試管中溶液的酸堿性，發現pH小于7，說明甲同學所得溶液呈

酸

性，（選填“酸”“堿”或“中”）．
（2）反應后乙同學的試管中鎂條有剩余，向試液中滴入兩滴酚酞溶液，振蕩顯紅色，說明乙同學所得溶液呈

堿

性．對此現象，乙同學重復如上實驗，得到同樣結果．
提出猜想：
甲同學：猜想Ⅰ：稀鹽酸過量，使溶液pH小于7；猜想Ⅱ：氯化鎂溶液pH小于7．
乙同學：猜想Ⅰ：氯化鎂溶液使酚酞變紅色；  猜想Ⅱ：鎂與熱水反應使酚酞變紅色．
實驗與思考：
為驗證猜想，甲、乙兩同學均需測定

氯化鎂

溶液的酸堿性，實驗表明該溶液顯弱酸性．
乙同學為完成猜想Ⅱ，在滴有兩滴酚酞的熱水中放入一段打磨過的鎂條，觀察到溶液很快變為紅色，同時還觀察到鎂條表面有氣體生成，收集并點燃該氣體，發現能燃燒，請根據實驗現象寫出鎂與水反應的化學反應方程式

Mg+2H₂O

△   .

Mg（OH）₂+H₂↑

．
結論：
鎂與稀鹽酸反應，鎂反應完全后所得溶液顯酸性；
鎂與稀鹽酸反應，鎂過量時所得溶液顯堿性．
拓展與延伸：
（1）金屬氯化物的水溶液可能顯中性或弱酸性；與金屬的活動性順序有關，如氯化鈉溶液顯中性，氯化鎂溶液顯弱酸性，氯化鉀溶液顯

中

性．
（2）活潑金屬能與水在一定條件下反應．實驗發現鈉與冷水劇烈反應，產生大量的氣體．由此可見金屬與水反應與金屬的活動性順序

有關

（填“有關”或“無關”）．
研究三．金屬活動性強弱與原子結構的關系
如圖為鎂原子、鈣原子和鋇離子結構示意圖，據此推測，這三種金屬的活動性最強的是

Ba

．

Answer 1

分析：研究一、
（1）依據鎂的化學性質較活潑易形成氧化鎂保護膜進行分析；
（2）依據反應時溫度的變化分析反應時能量的問題，依據鎂與鹽酸反應會生成氫氣及氯化鎂書寫方程式；
研究二、
發現問題：依據酸堿性溶液pH的大小進行分析判斷；
實驗思考：根據甲乙同學的不同猜想分析兩人必做的實驗操作，以據反應的現象結合質量守恒定律的有關應用對化學方程式進行書寫即可；
拓展延伸：（1）依據題目中有關的信息對相關物質的溶液酸堿性進行判斷即可；
（2）根據活潑金屬與水反應的條件分析即可；
研究三、根據鈉鎂活動性強弱的關系分析三種金屬中活動性最強的物質即可．

解答：解：研究一、
（1）鎂的化學性質較活潑易在其表面形成氧化鎂保護膜，打磨后有利于反應的進行．
（2）放熱；Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑；
研究二、
發現問題：依據酸堿性溶液pH的大小進行分析判斷；
（1）pH小于7的溶液呈酸性，所以該溶液顯酸性；
（2）pH大于7的溶液呈堿性，所以該溶液顯堿性；
實驗思考：氯化鎂溶液的酸堿性，在滴有兩滴酚酞的熱水中放入一段打磨過的鎂條，觀察到溶液很快變為紅色，說明生成了堿性物質，同時還觀察到鎂條表面有氣體生成，收集并點燃該氣體，發現能燃燒說明生成了可燃性氣體，根據質量守恒定律中反應前后元素的種類不變，可知該反應的產物是氫氧化鎂和氫氣，其方程式為：Mg+2H₂O

△   .

Mg（OH）₂+H₂↑；
拓展延伸：（1）氯化鈉溶液顯中性，氯化鎂溶液顯弱酸性，鉀的活動性比鈉要強，所以氯化鉀的溶液呈中性；
（2）依據鈉與水反應不需要加熱，而鎂與水反應需要加熱可知：金屬與水的反應與金屬活動性順序有關．
研究三、從粒子結構示意圖分析可知三種金屬元素的最外層電子數均為2，由所學可知鈣的活動性強于鎂，從而說明最外層電子數相同時，電子層數越多其活動性越強，故可判斷三種金屬中鋇的活動性最強．
故答案為：研究一、
（1）去除表面的氧化鎂等雜質
（2）放熱反應，鎂與鹽酸反應會生成氫氣及氯化鎂，其方程式為：Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑；
研究二、
發現問題：（1）酸；（2）堿；
實驗思考、氯化鎂；Mg+2H₂O

△   .

Mg（OH）₂+H₂↑；
拓展延伸、（1）中；（2）有關；
研究三、鋇．

點評：此題是一道實驗探究題，解題的關鍵是分析實驗的過程，并結合題中所給的信息結合所學相關知識對問題進行探討與分析．