Question

17．如图1所示，把试管放入盛有25℃的饱和澄清石灰水的烧杯中，试管开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中，试回答下列问题：
Ⅰ．（1）实验中观察到的现象是试管中镁片逐渐溶解，产生无色气泡，烧杯外壁变热，烧杯底部析出少量白色固体
（2）产生上述现象的原因是反应生成氢气，反应放热，氢氧化钙溶解度随着温度升高而减小
（3）写出有关反应的离子方程式Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑
（4）由实验推知，MgCl₂溶液和H₂的总能量小于（填“大于”、“小于”或“等于”）镁片和盐酸的总能量．
Ⅱ．对照试验是化学研究中常用的一种方法．某研究小组对铁生锈进行如图2研究．
（1）经过较长时间后发现：上述图中的铁钉最容易生锈的是A．
（2）在铁钉的锈蚀过程中，Fe发生了氧化（填“氧化”或“还原”）反应．
（3）铁生锈的外部条件是与空气、水充分接触．
（4）钢铁工业史国家工业的基础．下列措施能起到防腐作用的是ABC．
A．刷油漆   B．包上一层塑料层    C．连接一定数量镁块．

Answer 1

分析 I．（1）Mg位于氢之前，能和稀盐酸反应生成氢气，该反应是放热反应，放出的热量使烧杯中溶液温度升高，氢氧化钙溶解度随着温度升高而减小；
（2）根据Mg与HCl的反应以及氢氧化钙的溶解性判断；
（3）单质、气体、沉淀等写化学式，可溶性强电解质写离子；
（4）放热反应中反应物总能量大于生成物总能量．
II．（1）能形成原电池且作原电池负极的金属易被腐蚀；
（2）在原电池中，铁易失电子发生氧化反应；
（3）铁在有水分、空气的条件下易生锈；
（4）为防止铁生锈，可以采用刷漆、涂油、连接较活泼金属、电镀等方法．

解答 解：I．（1）Mg位于氢之前，能和稀盐酸反应生成氢气，该反应是放热反应，放出的热量使烧杯中溶液温度升高，氢氧化钙溶解度随着温度升高而减小，
实验中观察到的现象是：试管中镁片逐渐溶解，产生无色气泡，烧杯外壁变热，烧杯底部析出少量白色固体；
故答案为：试管中镁片逐渐溶解，产生无色气泡，烧杯外壁变热，烧杯底部析出少量白色固体；
（2）Mg位于氢之前，能和稀盐酸反应生成氢气，该反应是放热反应，放出的热量使烧杯中溶液温度升高，氢氧化钙溶解度随着温度升高而减小，
故答案为：反应生成氢气，反应放热，氢氧化钙溶解度随着温度升高而减小；
（3）单质、气体、沉淀等写化学式，可溶性强电解质写离子，离子方程式为Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑，故答案为：Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑；
（4）放热反应中反应物总能量大于生成物总能量，该反应是放热反应，所以MgCl₂溶液和H₂的总能量小于镁片和盐酸的总能量，故答案为：小于；
II．（1）能形成原电池且作原电池负极的金属易被腐蚀，
A．铁、碳和溶有氧气的水能构成原电池，铁易失电子而作负极，碳作正极，作负极的铁易被腐蚀而生锈；
B．该装置中没有空气，不能形成原电池则铁不易生锈；
C．碱石灰能吸收空气中水分，则C装置中没有水，所以不能构成原电池，铁不易生锈；
故选A；
（2）A中，铁易失电子发生氧化反应而易生锈，故答案为：氧化；
（3）A易生锈，B和C不容易生锈，B中没有空气，C中没有水分，A中含有水分和空气，所以铁生锈的外部条件是：与空气、水充分接触；
故答案为：与空气、水充分接触；
（4）为防止铁生锈，可以采用隔绝空气或隔绝水的方法，如采用刷漆、涂油、连接较活泼金属、电镀等方法，故选ABC．

点评 本题考查了常见的放热反应和吸热反应以及氢氧化钙的溶解度随温度的变化关系、金属的腐蚀与防护，明确金属被腐蚀的原理是解本题关键，采用对比的方法得出金属被腐蚀的条件，从而采用合适的方法防止铁生锈，难度不大．