Question

7．如图所示，把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入10mL盐酸于试管中，试回答下列问题：
（1）实验中观察到的现象是镁片上有大量气泡，镁片逐渐溶解，烧杯中溶液变浑浊．
（2）产生上述现象的原因是镁与盐酸反应产生H₂，该反应为放热反应，Ca（OH）₂在水中溶解度随温度升高而减小．
（3）写出有关反应的离子方程式：Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑；
反应中转移了0.04mol电子时；标准状况下产生多少448mL的H₂；消耗镁多少0.48g（保留两位小数）；生成的MgCl₂物质的量浓度为2mol/L．（溶液体积保持不变）
（4）由实验推知，镁片溶液和盐酸的总能量大于（填“大于”、“小于”或“等于”） MgCl₂和H₂的总能量；此反应为放热 （填放热反应或者吸热反应）．

Answer 1

分析 如图所示的实验中，所试管内滴入稀盐酸，盐酸与镁剧烈反应放出氢气，同时反应放出的热量使饱和石灰水溶液温度升高，温度升高氢氧化钙溶解度减小，饱和溶液析出固体氢氧化钙而使溶液看上去变浑浊；碳酸在溶液中不稳定分解生成二氧化碳气体．

解答 解：（1）镁与盐酸剧烈反应，可观察到产生大量气体，反应放出热量使饱和溶液温度升高，析出固体溶质，观察到溶液变浑浊，
故答案为：镁片上有大量气泡，镁片逐渐溶解，烧杯中溶液变浑浊；
（2）镁与盐酸剧烈反应，产生氢气并放出大量的热，由于氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，所以饱和石灰水升温后析出的氢氧化钙使溶液呈浑浊状，
故答案为：镁与盐酸反应产生H₂，该反应为放热反应，Ca（OH）₂在水中溶解度随温度升高而减小；
（3）镁与盐酸发生置换反应，生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑，离子方程式为：Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑；
此反应中，当生成1mol氢气时转移2mol电子，故当转移0.04mol电子时，生成0.02mol电子，在标况下体积为448mL；
当转移2mol电子时，消耗1mol镁，故当转移0.04mol电子时，消耗0.02mol镁，转移为0.48g；生成的氯化镁的物质的量为0.02mol，由于体积为0.01L，故生成的氯化镁的物质的量浓度为2mol/L．
故答案为：Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑；448；0.48；2mol/L；
（4）此反应是放热反应，故镁片的盐酸的总能量大于MgCl₂溶液和H₂的总能量，故答案为：大于；放热；

点评 本题考查了化学反应现象和能量变化分析，注意分析通过化学变化放热而使饱和溶液温度升高，氢氧化钙的饱和溶液中，氢氧化钙溶解度随温度升高而减小的，掌握特征和基础是解决问题的关键．