Question

4．某实验小组的同学用砂纸打磨过的镁条与稀盐酸反应时，发现试管中的反应迅速，产生大量气泡，且试管明显发热，但也出现了意想不到的现象：试管中出现白色不溶物．为探究白色不溶物的成分，小组同学进行如下实验．
在4支试管中加入等量、同浓度的稀盐酸，加入宽窄相同的镁条，反应后静置观察，结果如下表：

试管	A	B	C	D
镁条长度	1cm	2cm	3cm	4cm
不溶物	无	少量	较多	很多

【查阅资料】
（1）在MgCl₂溶液中，Mg能与H₂O在常温下反应：Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑．
（2）AgNO₃与可溶性氯化物在溶液中可发生复分解反应，生成白色沉淀AgCl[例如：2AgNO₃+MgCl₂=2AgCl↓+Mg（NO₃）₂，生成的AgCl不溶于稀硝酸]，该性质可以用来检验溶液中含有氯化物．
（3）Mg（OH）₂为白色固体，能与酸反应．
【猜想与假设】
Ⅰ．镁用量增多使生成的MgCl₂增多而析出晶体．
Ⅱ．镁条反应过程中有残碎的镁粉剩余．
Ⅲ．生成了Mg（OH）₂白色沉淀．
【实验探究】另取三支试管分别为①、②、③，重复上表D中实验，静置备用．
（1）取试管①中不溶物过滤、洗涤、干燥，称量所得固体为m g．取m g此固体于另一试管中，加入5mL蒸馏水，充分振荡后，不溶物没有明显减少．
对比实验：再取一支试管，加入mg氯化镁和5mL蒸馏水，充分振荡后，固体完全溶解．
结论：假设Ⅰ不成立．
（2）取试管②，倾出上层溶液得不溶物，加入稀盐酸．若出现不溶物消失，且产生大量气泡现象，则可以证明假设2成立．实际实验中并未出现该现象．
结论：假设Ⅱ也不成立．
（3）取试管③，过滤，向漏斗滤纸上的不溶物用蒸馏水充分洗涤多次，直至最后一次向洗涤液中滴加硝酸银不出现白色沉淀（填实验现象），表明不溶物已经洗涤干净．取不溶物于试管中，加入适量稀硝酸，发现不溶物立即溶解，向所得无色溶液中加入几滴硝酸银溶液，出现大量白色沉淀．
结论：假设Ⅲ不成立（填“成立”或“不成立”），同时可判断白色不溶物中一定含有氯元素．
（4）经过定量分析，得出不溶物的生成原理如下，请将下列化学方程式补充完整：
2Mg+2HCl+2H₂O=Mg₂（OH）₂Cl₂↓+2H₂↑

Answer 1

分析 对比试验要确定好常量和变量；
镁能和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气；
银离子能和氯离子结合成白色沉淀氯化银，氯化银不溶于稀硝酸；
化学反应遵循质量守恒定律，即反应前后元素种类不变，原子种类和总个数不变．

解答 解：【实验探究】（1）为了进行科学地对比，应该再取一支试管，加入mg氯化镁和5mL蒸馏水，充分振荡后，固体完全溶解．
故填：mg氯化镁．
（2）取试管②，倾出上层溶液得不溶物，加入稀盐酸，若不溶物消失，且产生大量气泡，则可以证明假设2成立，实际实验中并未出现该现象．
故填：不溶物消失，且产生大量气泡．
（3）取试管③，过滤，向漏斗滤纸上的不溶物用蒸馏水充分洗涤多次，直至最后一次向洗涤液中滴加硝酸银不出现白色沉淀，表明不溶物已经洗涤干净；
取不溶物于试管中，加入适量稀硝酸，发现不溶物立即溶解，向所得无色溶液中加入几滴硝酸银溶液，出现大量白色沉淀．
结论：假设Ⅲ不成立，同时可判断白色不溶物中一定含有氯元素．
故填：白色沉淀；不成立；氯．
（4）根据质量守恒定律可知，镁和稀盐酸、水反应的化学方程式为：2Mg+2HCl+2H₂O=Mg₂（OH）₂Cl₂↓+2H₂↑．
故填：Mg₂（OH）₂Cl₂．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．