Question

7．某�；瘜W(xué)課外學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn)將鎂粉按圖投入純水中現(xiàn)象不明顯，而投入氯化銨溶液中，兩者立即發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡．經(jīng)檢驗(yàn)該過程產(chǎn)生兩種氣體，其中一種氣體有刺激性氣味．
（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)用校準(zhǔn)過的pH傳感器測(cè)定純水的pH，發(fā)現(xiàn)純水的pH總是在7.30左右，其原因可能是因?yàn)闅鉁氐陀?5℃時(shí)，K_w小于1.0×10^-14，純水的pH略大于7
（2）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)上述實(shí)驗(yàn)中有刺激性氣味的氣體：將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口看是否變藍(lán)，如果變藍(lán)，則有氨氣生成，否則沒有氨氣生成（或者用蘸有濃鹽酸的玻璃棒放在試管口，看是否有白煙生成，如果有白煙生成，則有氨氣，否則沒有氨氣）
（3）實(shí)驗(yàn)中0.2mol/L氯化銨溶液的pH為5.90，請(qǐng)用離子方程式解釋原因：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺
（4）該小組同學(xué)為探究鎂與氯化銨溶液反應(yīng)的原因設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)試劑		實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)1-1	0.20g鎂粉	3.0mL 0.2mol/LNH4Cl溶液	反應(yīng)明顯，有氣泡產(chǎn)生
實(shí)驗(yàn)1-2	0.20g鎂粉	3.0mL鹽酸	反應(yīng)不明顯，幾乎沒有氣泡產(chǎn)生

①上述探究實(shí)驗(yàn)1-2選用的鹽酸為D（填字母）．
A、1mol•L^-1     B、pH=1.0     C、0.2mol•L^-1   D、pH=5.90
②通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比，說明NH₄Cl水解產(chǎn)生的H⁺對(duì)反應(yīng)影響小于NH₄⁺對(duì)反應(yīng)影響（填“小于”、“大于”或“等于”）．
（5）該小組同學(xué)繼續(xù)探究鎂粉與氯化銨溶液反應(yīng)劇烈的影響因素．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	實(shí)驗(yàn)試劑
實(shí)驗(yàn)2-1	0.20g鎂粉	3.0 mL 0.2mol/LNaCl溶液
實(shí)驗(yàn)2-2	0.20g鎂粉	3.0 mL0.2mol/LNaNO3溶液
實(shí)驗(yàn)3-1	0.20g鎂粉	3.0mL0.2mol/L  NH4NO3溶液
實(shí)驗(yàn)3-2	0.20g鎂粉	3.0mL0.2mol/L  KNO3溶液

①實(shí)驗(yàn)2-1與實(shí)驗(yàn)2-2中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明Cl^-對(duì)反應(yīng)速率的影響很小，請(qǐng)補(bǔ)充完成實(shí)驗(yàn)方案所需的試劑．
②實(shí)驗(yàn)3-1與實(shí)驗(yàn)3-2的結(jié)論說明NH₄⁺對(duì)反應(yīng)速率影響很大，則兩支試管中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的不同之處是NH₄NO₃溶液（左試管）和KNO₃溶液（右試管）分別與Mg粉反應(yīng)，左試管反應(yīng)劇烈，有大量氣泡生成，右試管反應(yīng)很少，沒有氣泡生成
（6）寫出鎂與氯化銨溶液反應(yīng)生成Mg²⁺的離子方程式Mg+2 NH₄⁺=Mg²⁺+2NH₃↑+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）常溫下純水的PH=7，測(cè)定水的PH大于7，說明溫度低于常溫，溫度降低抑制水的電離；
（2）投入氯化銨溶液中，兩者立即發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡．經(jīng)檢驗(yàn)該過程產(chǎn)生兩種氣體，其中一種氣體有刺激性氣味為氨氣，另一種是氫氣，是加入金屬鎂和氯化銨水解生成的鹽酸反應(yīng)生成，反應(yīng)放熱促進(jìn)水解進(jìn)行，一水合氨分解生成氨氣；
（3）實(shí)驗(yàn)中0.2mol/L氯化銨溶液的pH為5.90，溶液顯酸性說明溶液中銨根離子水解結(jié)合水電離出的氫氧根離子促進(jìn)水的電離，溶液顯酸性；
（4）①對(duì)比試驗(yàn)需要在相同條件下完成，0.2mol/L氯化銨溶液的pH為5.90，選擇鹽酸也需要PH相同；
②依據(jù)現(xiàn)象可知銨根離子對(duì)反應(yīng)速率影響大于氫離子對(duì)反應(yīng)速率的影響；
（5）①實(shí)驗(yàn)2-1與實(shí)驗(yàn)2-2中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明Cl^-對(duì)反應(yīng)速率的影響很小，試管中的溶液應(yīng)為同濃度的氯化鈉溶液和硝酸鈉溶液中反應(yīng)程度相同，溶液體積和濃度依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)確定，濃度為1.0mol/L；
②實(shí)驗(yàn)3-1與實(shí)驗(yàn)3-2的結(jié)論說明NH₄⁺對(duì)反應(yīng)速率的影響很大，證明銨根離子對(duì)鎂反應(yīng)影響程度大，反應(yīng)劇烈，硝酸鉀溶液中反應(yīng)程度��；
（6）鎂與氯化銨溶液反應(yīng)生成Mg²⁺和氨氣、氫氣．

解答 解：（1）水的電離過程是吸熱過程，降低溫度水的電離程度小，電離出的氫離子濃度減小，K_w小于1.0×10^-14，所以測(cè)定的PH大于7，
故答案為：因?yàn)闅鉁氐陀?5℃時(shí)，K_w小于1.0×10^-14，純水的pH略大于7；
（2）氯化銨溶液中銨根離子水解生成鹽酸和一水合氨，加入金屬鎂和鹽酸反應(yīng)生成氫氣，反應(yīng)過程中放熱，促進(jìn)水解進(jìn)行，一水合氨分解生成有刺激性氣味的氨氣，檢驗(yàn)上述實(shí)驗(yàn)中有刺激性氣味的氣體的方法為：將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口看是否變藍(lán)，如果變藍(lán)，則有氨氣生成，否則沒有氨氣生成（或者用蘸有濃鹽酸的玻璃棒放在試管口，看是否有白煙生成，如果有白煙生成，則有氨氣，否則沒有氨氣），
故答案為：將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口看是否變藍(lán)，如果變藍(lán)，則有氨氣生成，否則沒有氨氣生成（或者用蘸有濃鹽酸的玻璃棒放在試管口，看是否有白煙生成，如果有白煙生成，則有氨氣，否則沒有氨氣）；
（3）實(shí)驗(yàn)中0.2mol/L氯化銨溶液的pH為5.90，溶液顯酸性說明溶液中銨根離子水解結(jié)合水電離出的氫氧根離子促進(jìn)水的電離，溶液顯酸性，離子方程式為：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，
故答案為：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；
（4）①0.20g鎂粉放入3.0mL 0.2mol/LNH₄Cl溶液反應(yīng)明顯，有氣泡產(chǎn)生，0.20g鎂粉放入3.0mL鹽酸，反應(yīng)不明顯，幾乎沒有氣泡產(chǎn)生，上述探究實(shí)驗(yàn)1-2選用的鹽酸溶液PH應(yīng)和氯化銨溶液PH相同，故選D，
故答案為：D；
②通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比，說明NH₄Cl水解產(chǎn)生的H⁺對(duì)反應(yīng)影響小于通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比，說明NH₄Cl水解產(chǎn)生的H⁺對(duì)反應(yīng)影響，
故答案為：小于；
（5）①實(shí)驗(yàn)2-1與實(shí)驗(yàn)2-2中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明Cl^-對(duì)反應(yīng)速率的影響很小，試管中的溶液應(yīng)為同濃度的氯化鈉溶液和硝酸鈉溶液中反應(yīng)程度相同，溶液體積和濃度依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)確定，濃度為1.0mol/L，體積為3.0ml，則左邊試管中為3.0 mL 1.0 mol/LNaCl溶液；右邊試管中為：3.0 mL 1.0 mol/LNaNO₃溶液，
故答案為：3.0 mL 1.0 mol/LNaCl溶液；3.0 mL 1.0 mol/LNaNO₃溶液；
②實(shí)驗(yàn)3-1與實(shí)驗(yàn)3-2的結(jié)論說明NH₄⁺對(duì)反應(yīng)速率的影響很大，證明銨根離子對(duì)鎂反應(yīng)影響程度大，反應(yīng)劇烈，硝酸鉀溶液中反應(yīng)程度小，實(shí)驗(yàn)4中的結(jié)論說明NH₄⁺對(duì)反應(yīng)速率的影響很大，則兩支試管中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的不同之處是：NH₄NO₃溶液（左試管）和KNO₃溶液（右試管）分別與Mg粉反應(yīng)，左試管反應(yīng)劇烈，有大量氣泡生成，右試管反應(yīng)很少，沒有氣泡生成，
故答案為：NH₄NO₃溶液（左試管）和KNO₃溶液（右試管）分別與Mg粉反應(yīng)，左試管反應(yīng)劇烈，有大量氣泡生成，右試管反應(yīng)很少，沒有氣泡生成；
（6）鎂與氯化銨溶液反應(yīng)生成Mg²⁺和氨氣、氫氣，反應(yīng)的離子方程式為：Mg+2NH₄⁺=Mg²⁺+2NH₃↑+H₂↑，
故答案為：Mg+2NH₄⁺=Mg²⁺+2NH₃↑+H₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究，主要是沒和誰、銨鹽反應(yīng)實(shí)質(zhì)的探究和分析，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、對(duì)比分析、總結(jié)結(jié)論是解題關(guān)鍵，題目難度中等．