题目内容

9.观察与比较是化学学习和研究中经常使用的方法.请结合下列实验,回答问题.

(1)甲图实验中,装空气的注射器内的物质更容易被压缩.
(2)乙图实验的目的是探究铁生锈时是否需要氧气.
(3)取一定质量的镁、铁两种金属,分别与相同浓度的稀盐酸反应,产生氢气的质量(m)与反应时间(t)的关系如丙图所示.图中a(选填“a”或“b”)曲线表示镁的反应.根据丙图,还可推知反应结束时,镁、铁所消耗的稀盐酸的质量比为1:1.

分析 (1)分子之间有一定的间隔,气体分子间通常间隔较大,固体和液体分子间的间隔较小;
(2)左边试管中的铁钉既和水接触,又和氧气接触,而右边试管中的铁钉只和水接触,据此分析;
(3)已知“取一定质量的镁、铁两种金属,分别与相同浓度的稀盐酸反应”.
镁的活动性比铁的活动性强,在相同的时间内镁生成的氢气多;
由图示可知:生成的氢气的质量相等,因此镁、铁消耗HCl的质量相等.

解答 解:(1)分子之间有一定的间隔,气体分子间通常间隔较大,固体和液体分子间的间隔较小,因此注射器中的空气容易被压缩;
(2)左边试管中的铁钉既和水接触,又和氧气接触,而右边试管中的铁钉只和水接触,因此乙图的实验目的是为了探究铁生锈时需要氧气;
(3)已知“取一定质量的镁、铁两种金属,分别与相同浓度的稀盐酸反应”.
镁的活动性比铁的活动性强,在相同的时间内镁生成的氢气多,所以a表示镁反应的曲线;
置换反应是金属置换酸中的氢元素,所以若生成的氢气的质量相等,则镁、铁消耗HCl的质量相等.
故答案为:(1)空气;
(2)氧气;
(3)a,1:1.

点评 用实验来研究和比较,得出科学的结论是一种常见的学习一研究化学的方法,能很好的考查学生对知识的掌握和应用能力,要结合相关知识认真分析.

练习册系列答案
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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ABCD
镁条长度1cm2cm3cm4cm
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↑

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