以下是甲、乙两同学对有关镁与盐酸反应的系列研究
研究一:镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化:
(1) 反应中试管外壁发烫,说明镁与稀盐酸反应是
反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)实验测得镁片产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如下图所示,
则t
1~t
2时间内反应速率逐渐加快的主要原因是
。
研究二:反应后所得溶液的酸碱性探究:
【发现问题】
(1)反应后甲同学用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性,发现pH小于7,
说明甲同学所得溶液呈
性(选填“酸”“碱”或“中”)。
(2)反应后乙同学的试管中镁条有剩余,向试液中滴入两滴酚酞溶液,振荡显红色,说明乙同学所得溶液呈碱性。对此现象,乙同学重复如上实验,得到同样结果。
【提出猜想】
甲同学:猜想Ⅰ:稀盐酸过量,使溶液pH小于7;猜想Ⅱ:氯化镁溶液pH小于7。
乙同学:猜想Ⅰ:氯化镁溶液使酚酞变红色; 猜想Ⅱ:镁与热水反应使酚酞变红色。
【实验与思考】
为验证猜想,甲、乙两同学均需测定________溶液的酸碱性,实验表明该溶液显弱酸性。
乙同学为完成猜想Ⅱ,在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条,观察到溶液很快变为红色,同时还观察到镁条表面有气体生成,收集并点燃该气体,发现能燃烧,请根据实验现象写出镁与水反应的化学反应方程式
。
【结论】
镁与稀盐酸反应,镁反应完全后所得溶液显酸性;
镁与稀盐酸反应,镁过量时所得溶液显碱性。
【拓展与延伸】
(1)金属氯化物的水溶液可能显中性或弱酸性,与金属的活动性顺序有关,如氯化钠溶液显中性,氯化镁溶液显弱酸性,氯化钾溶液显________性。
(2)活泼金属能与水在一定条件下反应。实验发现钠与冷水剧烈反应,产生大量的气体。由此可见金属与水反应与金属的活动性顺序_________(填“有关”或“无关”)。
研究三: 金属活动性强弱与原子结构的关系:
下图为镁原子、钙原子和钡原子结构示意图,据此推测,这三种金属的活动性最强的是
__________________。
Mg Ca Ba
研究四:确定镁条的成分:
①称取3.2g表面被氧化的镁条, 放入100g稀盐酸中恰好完全反应,生成气体0.2g。求:
此镁条中金属镁的质量。(写出计算过程)
②反应后所得溶液中溶质的质量分数
。(计算结果保留一位小数)