Question

实验发现：镁带与NH₄Cl溶液反应产生大量气体，后来还产生白色不溶物．某化学兴趣小组设计了如下实验方案来验证产物并探究反应原理．
（1）验证反应产物  称取0.5 g镁粉放入试管中，加入4.0 mL 1.0 mol/L NH₄Cl溶液，反应剧烈，有大量气泡冒出，产生大量白色絮状沉淀，放出大量热．

序号	实验操作	实验现象	结论
①	用湿润的酚酞试纸检验反应产生的气体	试纸变红
②	用排水法收集一试管气体，移近酒精灯火焰	产生轻微爆鸣声	该气体成分为
③	滤出白色沉淀，用蒸馏水洗净，向其中加入少量HCl溶液	白色沉淀溶解	离子方程式：

（2）探究反应原理
【提出猜想】a．镁与氯化铵水解产生的H⁺反应生成H₂． b．NH

+ 4

直接与Mg反应产生H₂．
【实验验证】分别称取0.2 g 镁粉放入3支试管中，加入下列溶液，实验现象记录如下：

试管序号	加入溶液	实验现象
①	3.0 mL 1.0 mol/L NH4Cl溶液（pH=4.6）	先产生大量气泡，后产生白色沉淀
②	3.0 mL 1.0 mol/L CH3COONH4溶液（pH=7.0）	先产生大量气泡，后产生白色沉淀
③	3.0 mL 0.01 mol/L CH3COOH溶液（pH=3.4）	产生少量气泡，无沉淀

上述实验证明猜想

 

是正确的．镁与氯化铵溶液反应时，产生沉淀之前的离子方程式是

 

，生成沉淀的化学方程式是

 

．
（3）拓展研究  镁与氯化铵溶液反应生成的白色沉淀应该是Mg（OH）₂，但根据MgCl₂?6H₂O加热时会生成碱式氯化镁推测，该白色沉淀中是否存在Mg（OH）Cl呢？
请你设计实验方案加以证明：取镁与氯化铵溶液反应所得悬浊液，①

 

，若 ②

 

，则证明沉淀中有Mg（OH）Cl．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：

分析：（1）①用湿润的酚酞试纸检验反应产生的气体，试纸变红说明生成的是碱性气体为氨气；
②用排水法收集一试管气体，移近酒精灯火焰产生轻微爆鸣声证明为氢气；
③滤出白色沉淀，用蒸馏水洗净，向其中加入少量HCl溶液，白色沉淀溶解是氢氧化镁溶解；
（2）依据实验现象分析在氯化铵溶液中和醋酸铵溶液中反应生成白色沉淀和气体，在醋酸溶液中气体较少，无沉淀生成，说明是镁与铵根离子反应生成氢气和氨气，镁和水受热反应生成氢氧化镁沉淀和氢气；
（3）白色沉淀中是否存在Mg（OH）Cl，可以设计实验过滤出沉淀后加硝酸溶解再滴入硝酸银溶液检验氯离子是否存在证明沉淀中有Mg（OH）Cl．

解答： 解：（1）①用湿润的酚酞试纸检验反应产生的气体，试纸变红说明生成的是碱性气体为氨气，说明青提子含有氨气，故答案为：气体中含有NH₃； 
②用排水法收集一试管气体，移近酒精灯火焰产生轻微爆鸣声，是氢气混有空气点燃发生的反应，证明为氢气，故答案为：H₂；
③滤出白色沉淀，用蒸馏水洗净，向其中加入少量HCl溶液，白色沉淀溶解是氢氧化镁溶解，反应的离子方程式为Mg（OH）₂+2H⁺═Mg²⁺+2H₂O，
故答案为：Mg（OH）₂+2H⁺═Mg²⁺+2H₂O；
（2）依据实验现象分析在氯化铵溶液中和醋酸铵溶液中反应生成白色沉淀和气体，在醋酸溶液中气体较少，无沉淀生成，说明是镁与铵根离子反应生成氢气和氨气，镁和水受热反应生成氢氧化镁沉淀和氢气，证明猜想b正确，镁与氯化铵溶液反应时，产生沉淀之前是没和铵根离子反应生成氨气和氢气的反应，反应的离子方程式是：
Mg+2NH₄⁺═Mg²⁺+2NH₃↑+H₂↑，生成沉淀是没在受热时反应生成氢氧化镁沉淀和氢气，反应的化学方程式是Mg+2H₂O═Mg（OH）₂+H₂↑；
故答案为：b；Mg+2NH₄⁺═Mg²⁺+2NH₃↑+H₂↑；Mg+2H₂O═Mg（OH）₂+H₂↑；
（3）根据MgCl₂?6H₂O加热时会生成碱式氯化镁推测，该白色沉淀中是否存在Mg（OH）Cl，取镁与氯化铵溶液反应所得悬浊液，过滤，用蒸馏水洗净沉淀，将沉淀溶于过量硝酸中，再滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀产生，证明沉淀中有Mg（OH）Cl；
故答案为：过滤，用蒸馏水洗净沉淀，将沉淀溶于过量硝酸中，再滴加AgNO₃溶液；有白色沉淀产生．

点评：本题考查了物质性质的理解应用，主要是离子性质和物质性质的理解应用，实验过程分析和反应条件的确定，产物判断是解题关键，题目难度中等．