Question

小明在書中看到有關金屬鈉的一段描敘“鈉是一種化學性質極活潑的金屬，與冷水發生劇烈的化學反應并生成氫氧化鈉和氫”．金屬鎂是否也有類似的性質？小明進行如下的實驗探究：將一表面光亮的鎂條放入冷水中并滴入酚酞試液，無變化，將水加熱，有氣泡產生，溶液變為紅色，趁熱取出部分溶液，放置在空氣中一段時間后，發現溶液的紅色褪去了．小明對此現象進行了分析．
（1）溶液變紅說明反應后溶液pH______7（選填“＜”、“＞”或“=”）
（2）寫出鎂與水發生反應的化學方程式
（3）溶液紅色褪去的最可能的兩點原因是什么？
（4）選擇其中的一種原因，設計實驗進行驗證，并填寫下表

實驗方法和步驟	實驗現象（預期）	分析
______	______	______

Answer 1

【答案】分析：（1）根據pH值與酸堿性的關系考慮；（2）根據方程式的書寫方法考慮；（3）根據溶液吸收酸性氣體或氫氧化鎂的溶解性考慮；（4）根據設計對照實驗，變量是與空氣接觸和隔絕空氣或者降溫和不降溫即可．
解答：解：（1）pH＞7溶液顯堿性，pH＜7溶液顯酸性，pH=7溶液顯中性，能使酚酞試液變紅屬于堿性，所以pH＞7；
（2）反應物是鎂和水，生成物是氫氧化鎂和氫氣，用觀察法配平即可，反應條件是加熱，所以方程式是：Mg+2H₂OMg（OH）₂+H₂↑；
（3）①由于空氣中含有二氧化碳，二氧化碳溶于水形成碳酸與氫氧化鎂發生反應，②氫氧化鎂的溶解度隨溫度的降低而變小，氫氧化鎂屬于沉淀，溶解的很少不能使酚酞試液變紅；
（4）如果驗證是吸收空氣中二氧化碳的原因，可以設計一個對照實驗：變量是一份與空氣接觸，一份與空氣隔絕；如果驗證氫氧化鎂的溶解度隨溫度的降低而變小的原因，可以設計對照實驗，一份冷卻，一份不冷卻觀察酚酞試液的變色情況．
故答案為：（1）＞；（2）Mg+2H₂OMg（OH）₂+H₂↑；（3）①溶液吸收了空氣中的二氧化碳 ②氫氧化鎂的溶解度隨溫度的降低而變小；
（4）（答案合理均可）

實驗方法和步驟	實驗現象	實驗分析
分別取上述紅色溶液于兩支試管中，分別在與空氣接觸和隔絕空氣的條件下放置，觀察 （或分別在冷卻與不冷卻的條件下放置）	前者褪色，后者不褪色	空氣中的二氧化碳使溶液的堿性減弱，導致紅色褪去（或溫度降低使溶液的堿性減弱）

點評：本考點屬于新信息篩選題，在主要考查了金屬鈉的化學性質，關鍵是學會解讀有用信息，對操作中的描述和反應現象認真加以分析，再結合自己所學知識，此類題可迎刃而解．此題綜合性比較強，本考點主要出現在實驗題中．