Question

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）实验时需将镁条进行打磨，其目的是

 

．
（2）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”），化学方程式为

 

（3）实验测得镁片产生气体的速率（v）与时间（t）的关系如图所示，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

 

性．
【查阅资料】（1）镁能与热水反应生成氢氧化镁和氢气；
（2）冷水中氢氧化镁难溶于水，其溶解能力随温度升高而升高．
【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：温度升高后镁与水反应生成了氢氧化镁使酚酞变红色．
【实践与思考】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．请你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．

Answer 1

考点：金属的化学性质,酸碱指示剂及其性质,溶液的酸碱性与pH值的关系,物质发生化学变化时的能量变化,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：研究一：（1）依据镁的化学性质较活泼易形成氧化镁保护膜进行分析；
（2）依据反应时温度的变化分析反应时能量的问题，依据镁与盐酸反应会生成氢气及氯化镁书写方程式；
（3）根据金属与酸的反应为放热反应分析；
研究二：【发现问题】依据酸碱性溶液pH的大小进行分析判断，依据指示剂变色判断酸碱性；
【实践与思考】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；

解答：解：研究一：（1）镁的化学性质较活泼易在其表面形成氧化镁保护膜，打磨后有利于反应的进行．
（2）反应中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是放热反应，镁与盐酸反应会生成氢气及氯化镁，其方程式为：Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑；
（3）金属与酸的反应为放热反应，温度影响反应的速率，温度越高，反应的速率越快．
研究二：【发现问题】依据酸碱性溶液pH的大小进行分析判断；
（1）pH小于7的溶液呈酸性，所以该溶液显酸性；
（2）碱性溶液能使酚酞变红色，向试液中滴入两滴酚酞溶液，振荡显红色，所以该溶液显碱性；
【实践与思考】氯化镁溶液的酸碱性，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，说明生成了碱性物质，同时还观察到镁条表面有气体生成，收集并点燃该气体，发现能燃烧说明生成了可燃性气体，根据质量守恒定律中反应前后元素的种类不变，可知该反应的产物是氢氧化镁和氢气，其方程式为：Mg+2H₂O

△   .

Mg（OH）₂+H₂↑；
故答案为：
 研究一：（1）除去表面的氧化膜等杂质；
（2）放热；Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑；
（3）反应放热，溶液温度升高使反应速率加快； 
研究二：（1）酸；
（2）碱；氯化镁；Mg+2H₂O  

△   .

   Mg（OH）₂+H₂↑．

点评：此题是一道实验探究题，解题的关键是分析实验的过程，并结合题中所给的信息结合所学相关知识对问题进行探讨与分析．