7. 研究性学习小组的同学学习了酸的化学性质后,对金属与酸的反应很感兴趣,下列是甲、乙两名同学对有关镁与盐酸反应的一系列研究。
研究一:镁与盐酸反应过程中的能量变化及反应速率的变化
(1)实验时需将镁条进行打磨,其目的是
。
(2)反应中试管外壁发烫,说明镁与稀盐酸反应
。
(3)实验测得镁条产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图所示,则$t_{1}∼ t_{2}$时间段内反应速率逐渐加快的原因主要是

。
研究二:反应后所得溶液的酸碱性探究
【发现问题】
(1)反应后甲同学用紫色石蕊溶液测定试管中溶液的酸碱性,发现溶液显红色,说明溶液显
(2)反应后乙同学的试管中有镁条剩余,向试管中滴入两滴无色酚酞溶液,振荡,溶液显红色,说明乙同学所得溶液显
【提出猜想】
甲同学:
猜想I:稀盐酸过量,使反应后溶液显酸性;
猜想Ⅱ:氯化镁溶液显酸性。
乙同学:
猜想I:氯化镁溶液使无色酚酞溶液变红;
猜想Ⅱ:镁与热水反应使无色酚酞溶液变红。
【实验与思考】
(1)为验证猜想,甲、乙两名同学均需测定
(2)乙同学为验证猜想Ⅱ,在滴有两滴无色酚酞溶液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,同时镁条表面有气体生成,收集并点燃该气体,发现气体能燃烧,请根据实验现象,写出镁与水反应的化学方程式:
。
【结论】
镁与盐酸反应,镁完全反应后所得溶液显酸性;镁过量时所得溶液显碱性。
研究一:镁与盐酸反应过程中的能量变化及反应速率的变化
(1)实验时需将镁条进行打磨,其目的是
除去金属表面的氧化物和污物
。
(2)反应中试管外壁发烫,说明镁与稀盐酸反应
放热
,化学方程式为Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑
。
(3)实验测得镁条产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图所示,则$t_{1}∼ t_{2}$时间段内反应速率逐渐加快的原因主要是
镁与盐酸反应放热,温度越高,反应速率越大
。
研究二:反应后所得溶液的酸碱性探究
【发现问题】
(1)反应后甲同学用紫色石蕊溶液测定试管中溶液的酸碱性,发现溶液显红色,说明溶液显
酸
性。(2)反应后乙同学的试管中有镁条剩余,向试管中滴入两滴无色酚酞溶液,振荡,溶液显红色,说明乙同学所得溶液显
碱
性。对此现象,乙同学重复以上实验得到同样的结果。【提出猜想】
甲同学:
猜想I:稀盐酸过量,使反应后溶液显酸性;
猜想Ⅱ:氯化镁溶液显酸性。
乙同学:
猜想I:氯化镁溶液使无色酚酞溶液变红;
猜想Ⅱ:镁与热水反应使无色酚酞溶液变红。
【实验与思考】
(1)为验证猜想,甲、乙两名同学均需测定
氯化镁
溶液的酸碱性,实验表明,该溶液显弱酸性。(2)乙同学为验证猜想Ⅱ,在滴有两滴无色酚酞溶液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,同时镁条表面有气体生成,收集并点燃该气体,发现气体能燃烧,请根据实验现象,写出镁与水反应的化学方程式:
Mg+2H₂O$\stackrel{△}{=}$Mg(OH)₂+H₂↑
。
【结论】
镁与盐酸反应,镁完全反应后所得溶液显酸性;镁过量时所得溶液显碱性。
答案
7.研究一:(1)除去金属表面的氧化物和污物
(2)放热 Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑
(3)镁与盐酸反应放热,温度越高,反应
速率越大
研究二:【发现问题】(1)酸 (2)碱
【实验与思考】(1)氯化镁
(2)Mg+2H₂O$\stackrel{△}{=}$Mg(OH)₂+H₂↑
(2)放热 Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑
(3)镁与盐酸反应放热,温度越高,反应
速率越大
研究二:【发现问题】(1)酸 (2)碱
【实验与思考】(1)氯化镁
(2)Mg+2H₂O$\stackrel{△}{=}$Mg(OH)₂+H₂↑
8. 为了测定某赤铁矿样品中$Fe_{2}O_{3}$的质量分数,化学实验小组的同学进行了如下实验:

请计算:
(1)该赤铁矿样品中$Fe_{2}O_{3}$的质量分数。
(2)过滤后向滤液中加入84 g水,求最终所得溶液中溶质的质量分数。
请计算:
(1)该赤铁矿样品中$Fe_{2}O_{3}$的质量分数。
(2)过滤后向滤液中加入84 g水,求最终所得溶液中溶质的质量分数。
答案
8.解:设赤铁矿样品中Fe₂O₃质量为x,生
成Fe₂(SO₄)₃质量为y。
Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃+3H₂O
160 294 400
x $9.8\% ×300g$ y
$\frac{160}{294}=\frac{x}{9.8\% ×300g}$ $x=16g$
$\frac{294}{400}=\frac{9.8\% ×300g}{y}$ $y=40g$
该赤铁矿样品中Fe₂O₃的质量分数为
$\frac{16g}{20g}×100\% =80\%$
最终所得溶液的溶质质量分数为
$\frac{40g}{16g+300g+84g}×100\% =10\%$
答:(1)该赤铁矿样品中Fe₂O₃的质量
分数为80%;(2)最终所得溶液的溶质
质量分数为10%。
成Fe₂(SO₄)₃质量为y。
Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃+3H₂O
160 294 400
x $9.8\% ×300g$ y
$\frac{160}{294}=\frac{x}{9.8\% ×300g}$ $x=16g$
$\frac{294}{400}=\frac{9.8\% ×300g}{y}$ $y=40g$
该赤铁矿样品中Fe₂O₃的质量分数为
$\frac{16g}{20g}×100\% =80\%$
最终所得溶液的溶质质量分数为
$\frac{40g}{16g+300g+84g}×100\% =10\%$
答:(1)该赤铁矿样品中Fe₂O₃的质量
分数为80%;(2)最终所得溶液的溶质
质量分数为10%。
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