Question

某化学实验小组探究镁与氯化铵溶液反应的气体产物和剧烈反应的影响因素。

资料：① CH₃COONH₄溶液是中性的。

② 1 mol/L NH₄Cl 溶液的pH = 4.63 ,可以溶解Mg (OH)₂沉淀。

探究一：镁与氯化铵溶液反应的气体产物 

【实验1】

探究二：镁与氯化铵溶液剧烈反应的原因

设想1：镁与氯化铵水解产生的H⁺反应生成氢气  

(1)实验1在左边试管出气管口用湿润的红色石蕊试纸检验试管口产生的气体，试纸变蓝，说明有

           生成；用排水法收集一小试管产生的气体, 靠近酒精灯,点燃, 可以听到爆鸣声，说明有           生成。

（2）写出实验1右边试管Mg与水反应的化学方程式                。

（3）实验2-1中两试管反应都很剧烈，说明NH₄NO₃ 水解产生的H⁺ 对反应影响         （填“小”或“大”），NH₄⁺ 对反应影响           （填“小”或“大”）。

（4）实验2-2的两支试管中实验现象相同，其设计目的是                 。

（5）实验3中的实验现象说明Cl^- 对反应速率的影响很小，请在空白处补充完成实验方案设计。

（6）实验4中的结论说明NH₄⁺对反应速率的影响很大，则两支试管中实验现象的不同之处是                 。

（7）通过实验1至实验4的探究，得出的结论是                  。

（8）写出镁与氯化铵溶液反应生成Mg²⁺的离子方程式                      。

Answer

（1）氨气，氢气。（2）Mg+2H2O=Mg(OH)2↓+H2↑（3）小，大（4）为了排除CH3COO- 的影响（5）3.0 mL 1.0 mol/LNaCl溶液 ；3.0 mL 1.0 mol/LNaNO3溶液（6）NH4NO3溶液（左试管）和KNO3溶液（右试管）分别与Mg粉反应，左试管反应剧烈，有大量气泡生成，右试管反应很少，没有气泡生成。（7）镁和氯化铵溶液产生的气体不全是氢气，还有氨气；并不是镁与氯化铵水解产生的H+反应生成氢气；H2 O和NH4+ 都是氧化剂,起氧化作用，Cl- 不起明显的作用。（8）Mg+2NH4+=Mg2++2NH3↑+H2↑

【解析】

试题分析：（1）NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，所以，实验1在左边试管出气管口出来的气体是NH3，即有氨气生成；用排水法收集一小试管产生的气体, 靠近酒精灯,点燃, 可以听到爆鸣声，说明有氢气生成。

（2）镁是活泼金属，与热水反应生成氢氧化镁和氢气，反应方程式为Mg+2H2O=Mg(OH)2↓+H2↑。

（3）实验2-1中两试管中，左侧试管溶液呈中性，右侧试管溶液呈酸性，反应都很剧烈，说明NH4NO3水解产生的H+对反应影响小，NH4+对反应影响大。

（4）实验2-2的两支试管中若实验现象相同，说明CH3COO－对反应无影响，则其设计目的是为了排除CH3COO-的影响。

（5）实验3的目的是验证Cl-对化学反应速率的影响，若实验现象说明Cl-对反应速率的影响很小，则在空白处，左侧应该填写3.0mL1.0mol/LNaCl溶液，右侧应该填写3.0mL1.0mol/LNaNO3溶液。

（6）实验4中的结论说明NH4+对反应速率的影响很大，则两支试管中实验现象的不同之处是NH4NO3溶液（左试管）和KNO3溶液（右试管）分别与Mg粉反应，左试管反应剧烈，有大量气泡生成，右试管反应很少，没有气泡生成。

（7）通过实验1至实验4的探究，得出的结论是镁和氯化铵溶液产生的气体不全是氢气，还有氨气；并不是镁与氯化铵水解产生的H+反应生成氢气；H2 O和NH4+ 都是氧化剂,起氧化作用，Cl- 不起明显的作用。

（8）根据上述结论，镁与氯化铵溶液反应生成Mg2+的离子方程式为Mg+2NH4+ = Mg2++2NH3↑+H2↑。

考点：考查化学探究实验的设计与评价，盐类水解的应用等知识。