摘要:20.根据复分解反应发生的条件.并利用下表所提供的信息.判断下列物质间能否发生复分解反应.如能发生反应.写出反应的化学方程式,如不能发生反应.请注明“不能 .阴离子阳离子OH

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以下是甲、乙两同学对有关镁与盐酸反应的系列研究

研究一:镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化:

(1) 反应中试管外壁发烫,说明镁与稀盐酸反应是       反应(填“吸热”或“放热”)。

(2)实验测得镁片产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如下图所示,

则t1~t2时间内反应速率逐渐加快的主要原因是                     

研究二:反应后所得溶液的酸碱性探究:

【发现问题】

(1)反应后甲同学用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性,发现pH小于7,

说明甲同学所得溶液呈        性(选填“酸”“碱”或“中”)。

(2)反应后乙同学的试管中镁条有剩余,向试液中滴入两滴酚酞溶液,振荡显红色,说明乙同学所得溶液呈碱性。对此现象,乙同学重复如上实验,得到同样结果。

【提出猜想】

甲同学:猜想Ⅰ:稀盐酸过量,使溶液pH小于7;猜想Ⅱ:氯化镁溶液pH小于7。

乙同学:猜想Ⅰ:氯化镁溶液使酚酞变红色;  猜想Ⅱ:镁与热水反应使酚酞变红色。

【实验与思考】

为验证猜想,甲、乙两同学均需测定________溶液的酸碱性,实验表明该溶液显弱酸性。

乙同学为完成猜想Ⅱ,在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条,观察到溶液很快变为红色,同时还观察到镁条表面有气体生成,收集并点燃该气体,发现能燃烧,请根据实验现象写出镁与水反应的化学反应方程式                               

【结论】

镁与稀盐酸反应,镁反应完全后所得溶液显酸性;

镁与稀盐酸反应,镁过量时所得溶液显碱性。

【拓展与延伸】

(1)金属氯化物的水溶液可能显中性或弱酸性,与金属的活动性顺序有关,如氯化钠溶液显中性,氯化镁溶液显弱酸性,氯化钾溶液显________性。

(2)活泼金属能与水在一定条件下反应。实验发现钠与冷水剧烈反应,产生大量的气体。由此可见金属与水反应与金属的活动性顺序_________(填“有关”或“无关”)。

研究三: 金属活动性强弱与原子结构的关系:

下图为镁原子、钙原子和钡原子结构示意图,据此推测,这三种金属的活动性最强的是

__________________。

Mg                 Ca                             Ba

研究四:确定镁条的成分:

①称取3.2g表面被氧化的镁条, 放入100g稀盐酸中恰好完全反应,生成气体0.2g。求:

此镁条中金属镁的质量。(写出计算过程)

②反应后所得溶液中溶质的质量分数            。(计算结果保留一位小数)

【解析】研究一依据反应时温度的变化分析反应时能量的问题

研究二、

发现问题:依据酸碱性溶液pH的大小进行分析判断;

实验思考:根据甲乙同学的不同猜想分析两人必做的实验操作,以据反应的现象结合质量守恒定律的有关应用对化学方程式进行书写即可;

拓展延伸:(1)依据题目中有关的信息对相关物质的溶液酸碱性进行判断即可;

(2)根据活泼金属与水反应的条件分析即可;

研究三、根据钠镁活动性强弱的关系分析三种金属中活动性最强的物质即可.;

研究四①镁条表面被氧化生成MgO,它与硫酸反应不生成氢气.只有其中的镁单质与盐酸反应生成氢气.利用镁单质与盐酸反应的化学方程式和生成氢气的质量,列出比例式,就可计算出镁单质的质量和反应生成的氯化镁的质量,

②利用氧化镁与稀盐酸反应的化学方程式和氧化镁的质量,列出比例式,就可计算出与氧化镁反应生成的氯化镁的质量进行解答

 

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在我校实验室实施的扬州市2011年中考化学实验操作考查刚刚落下帷幕.实验考查中H2O2分解制氧气为何不采用MnO2作催化剂?同学们为之展开了探究.
I、他们首先配制实验所需的50mL、6%的H2O2溶液.
[配制溶液]
现有一瓶新购置的双氧水,标签如图所示.
(1)若用这瓶双氧水来配置6%的医用双氧水1500g,需要这种双氧水的质量是多少克?
(2)另有一瓶5个月前购进的相同规格的双氧水,经检测,已缓慢分解放出了9.6g氧气,求现在剩余的该瓶溶液中溶质的质量分数.
II、然后同学们又比较了各催化剂在室温下对50mL、6%的H2O2溶液分解反应的催化作用情况.
[实验记录]各催化剂对50mL、6%的H2O2溶液分解反应的催化作用情况(室温22℃)
催化剂及用量 O2 平均产量 制氧所需时间 成本 反应情况
MnO21.0g 919mL 10′03″ 0.11元 分解先快后慢
10%FeCl3溶液5滴 985mL 4′50″ 0.02元 均匀产生O2
15%CuSO4溶液5滴 955mL 4′57″ 0.03元 均匀产生O2
[实验分析]由表中数据及实验体验可以得出,MnO2 催化分解H2O2制氧气有两点不足,①开始反应速率过快,氧气产生后,发生装置内压强骤然增大,使用分液漏斗滴液往往受阻,收集氧气排水或排空气时稍微耽搁,就会有不少O2 逸失,到收集最后一瓶O2反应变慢,耗时太长.②
MnO2用量多,成本高
MnO2用量多,成本高

[提出问题]同学们认为用FeCl3溶液作催化剂效果最好.但FeCl3溶液为何能催化分解H2O2
[实验猜想]已知FeCl3在水中可解离出Fe3+ 和Cl-,同学们提出以下猜想:
甲同学的猜想是:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O;
乙同学的猜想是:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+
丙同学的猜想是:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl-
你认为最不可能的是
 同学的猜想,理由是
过氧化氢溶液中有水
过氧化氢溶液中有水

同学们对余下的两个猜想,用实验进行了探究,请你仔细分析后填空:
[实验过程1]向盛有5mL、6% H2O2溶液的试管中加入少量的HCl溶液,并把带火星的木条伸入试管.
[实验现象1]无明显现象.对应结论:
FeCl3溶液中的Cl-不能催化分解H2O2
FeCl3溶液中的Cl-不能催化分解H2O2

[实验过程2]另向盛有5mL、6%的H2O2溶液的试管中加入少量的
Fe(NO33溶液
Fe(NO33溶液
,并再次把带火星的木条伸入试管.
[实验现象2]
试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃
试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃

对应结论:
起催化作用的是Fe3+
起催化作用的是Fe3+

[拓展研究]
同学们还比较了FeCl3和CuSO4两种盐对H2O2分解的催化效果,他们分成甲、乙两组,分别设计了如图一、图二所示的实验并进行了实验.(设两种盐溶液的浓度等条件相同)

(1)指出仪器名称:A
分液漏斗
分液漏斗
   B
锥形瓶
锥形瓶

(2)写出以FeCl3为催化剂的反应的化学方程式
2H2O2
 FeCl3 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 FeCl3 
.
 
2H2O+O2

(3)图一可通过观察
反应产生气泡快慢
反应产生气泡快慢
来定性比较得出结论.有同学提出将药品CuSO4改为CuCl2更为合理,其理由是
使酸根相同,排除酸根的影响因素
使酸根相同,排除酸根的影响因素
,你认为药品还可以作何改进?
将FeCl3改为Fe2(SO43
将FeCl3改为Fe2(SO43

(4)检查图二装置气密性的方法是:
关闭
关闭
(填“打开”或“关闭”)仪器A的活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察到活塞又回到了原位,则说明装置气密性
良好
良好
(填“良好”或“不好”).该组同学利用图二所示实验需测量的数据是
A
A
(填序号:A.一定时间内收集到的气体体积    B.收集一定体积的气体所需双氧水的质量).
研究小组还对溶液浓度、温度等实验条件进行了探究.下表选取了部分实验数据:
用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需的时间
浓度
时间(min)
条件
30% H2O2 15% H2O2 5% H2O2
加入a g MnO2 0.2 0.8 2.0
[交流讨论]从上表中还能得出的结论是:
H2O2溶液的质量分数越大产生氧气的速率越快
H2O2溶液的质量分数越大产生氧气的速率越快
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