Question

1．研究小组同学对金属镁与NH₄Cl溶液的反应产生了浓厚的兴趣．可供选择的实验试剂为：镁粉，1mol/L NH₄Cl溶液，1mol/L盐酸溶液，1.0mol/LCH₃COONH₄溶液，1.0mol/LKNO₃溶液，1.0mol/LNaCl溶液
（1）研究小组做了如下几组实验，请完成下面表格（表中不要留空格）：

编号	镁粉/g	H2O/mL	NH4Cl溶液/mL	NH4NO3溶液/mL
①	5	0	20	0
②	5	0	0	20
③	5	20	0	0

从实验结果得知，常温下镁几乎不和水反应，却很容易与NH₄Cl，NH₄NO₃溶液反应产生气体，实验②的目的是验证铵根离子能和镁反应，但同学们认为这个方案还应该补充：NaNO₃溶液与镁作用．
（2）研究小组提出如下猜测：
假设一：NH₄⁺是这个反应的催化剂，能促进水和镁反应：
假设二：Cl^-是镁和水反应的催化剂；
假设三：NH₄⁺水解溶液呈酸性…
请写出NH₄Cl水解反应离子反应方程式：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺．
（3）研究小组发现除了生产氢气外，还生成了能使湿润的红色石蕊试纸测变蓝的气体．请简写出用试纸测试气体的过程取湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒上，靠近出气口，试纸变蓝，说明生成氨气（4）为验证假设二，请你设计一个实验方案，写出实验步骤和结论．

实验步骤（不要求写出具体操作过程）： 增加一组镁与NaCl溶液的作用的实验 实验结论常温下镁几乎不和NaCl溶液反应

Answer 1

分析 （1）研究金属镁与NH₄Cl溶液的反应时，应控制变量；实验②的目的是验证铵根离子能和镁反应，还应该补充NaNO₃溶液与镁作用的情况；
（2）金属镁与NH₄Cl溶液的反应有三种可能性，一是NH₄⁺是这个反应的催化剂，能促进水和镁反应：二是Cl^-是镁和水反应的催化剂；三是NH₄⁺水解溶液呈酸性的原因；
（3）根据NH₃能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；
（4）在研究小组的几组实验的基础上，增加一组镁与NaCl溶液的作用的实验．

解答 解：（1）根据控制变量法可知：编号③镁粉的质量为5g；编号②NH₄NO₃溶液体积为20mL；实验②的目的是验证铵根离子能和镁反应，还应该补充NaNO₃溶液与镁作用的情况；
故答案为：

编号	镁粉/g	H2O/mL	NH4Cl溶液/mL	NH4NO3溶液/mL
①
②				20
③	5

NaNO₃溶液与镁作用；
（2）金属镁与NH₄Cl溶液的反应有三种可能性，第三种可能性是NH₄⁺水解溶液呈酸性的原因，NH₄Cl水解反应离子反应方程式为NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，
故答案为：NH₄⁺水解溶液呈酸性；NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；
（3）检验有氨气生成的操作是湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒上，靠近出气口，试纸变蓝，说明生成氨气，
故答案为：取湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒上，靠近出气口，试纸变蓝，说明生成氨气；
（4）增加一组镁与NaCl溶液的作用的实验和镁与NH₄Cl溶液的反应的对比，实验结论：常温下镁几乎不和NaCl溶液反应，
故答案为：增加一组镁与NaCl溶液的作用的实验；常温下镁几乎不和NaCl溶液反应．

点评 本题考查较为综合，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高频考点，注意把握影响电离平衡和水解平衡的因素，综合把握相关基本理论知识，注重基础知识的学习，题目难度中等．