Question

8．用砂紙打磨過的鎂條與稀鹽酸反應時，現象為：反應劇烈，產生大量氣泡，且試管明顯發熱，但是，在分組實驗中，部分小組除觀察到上述現象外還看到：出現白色不溶物．
【提出問題】分組試驗中，為什么有的小組出現白色不溶物？
【實驗探究一】在4支試管中加入等量、同濃度的稀鹽酸，加入寬窄相同、用砂紙打磨過的鎂條，反應后靜置觀察，結果如下表：

試管	A	B	C	D
鎂條長度	1cm	2cm	3cm	4cm
不溶物	無	少量	較多	很多

【實驗結論】出現白色不溶物是因為鎂條用量過多．
【提出問題二】分組實驗中，出現的白色不溶物是什么？
【查閱資料】
①在MgCl₂溶液中，MgCl₂能發生微弱水解，反應為：MgCl₂+2H₂O=Mg（OH）₂+2HCl或MgCl₂+H₂O=Mg（OH）Cl+HCl；加熱能促進水解反應的進行．
②AgNO₃與可溶性氯化物在溶液中可發生復分解反應生成不溶于稀硝酸的白色沉淀AgCl，該性質可以用來檢驗溶液中是否含有氯化物．
③Mg（OH）₂和Mg（OH）Cl均為白色固體，不溶于水，能與鹽酸、硝酸等反應．
【猜想與假設】
Ⅰ．反應過程中鎂有剩余；Ⅱ．鎂用量增多使生成的MgCl₂增多而析出晶體
Ⅲ．生成了Mg（OH）₂白色沉淀；Ⅳ．生成了Mg（OH）Cl白色沉淀
【實驗探究二】過濾【實驗探究一】D試管中的物質，將得到的白色不溶物分成三份，進行實驗：
（1）取第一份白色不溶物于試管中，加入稀鹽酸，現象為沒有氣泡產生．
結論：假設Ⅰ不成立．
（2）取第二份白色不溶物于試管中，加入適量蒸餾水，充分振蕩后，不溶物沒有減少．
結論：假設Ⅱ不成立．
（3）取第三份白色不溶物于試管中，加入適量稀硝酸，發現不溶物立即溶解，向所得無色溶液中加入幾滴硝酸銀溶液，出現白色沉淀．
結論：白色不溶物中一定含有氯元素，由此推出假設Ⅳ一定成立（填“一定不”、“一定”或“可能”，下同），假設Ⅲ一定不成立．
【實驗反思】
（1）甲同學對上述實驗（3）的結論提出疑問，他認為實驗（3）的設計不嚴密，要驗證假設Ⅳ是否成立，在進行實驗（3）之前應該排除溶液中氯離子的干擾．
（2）在老師的幫助下，實驗小組最終確定白色不溶物為Mg（OH）Cl，試寫出鎂與鹽酸反應生成Mg（OH）Cl的化學反應方程式2Mg+3HCl+H₂O=Mg（OH）Cl+2H₂↑；為避免鎂與鹽酸反應生成Mg（OH）Cl，請你提出一條合理化建議使用足量的酸．

Answer 1

分析 【實驗結論】根據實驗現象分析；
【猜想與假設】根據實驗結論可知白色不溶物為反應后剩余的鎂．
【實驗探究二】（2）根據氯化鎂可以繼續溶解分析；（3）根據查閱資料信息分析；
【實驗反思】
（1）驗證氯離子時要先排除溶液中氯離子的干擾；（2）鎂與鹽酸反應生成Mg（OH）Cl是由于酸的用量不足．

解答 解：【實驗結論】根據實驗最初沒有不溶物剩余，隨著鎂條長度增加，不溶物也在增加，說明出現白色不溶物是因為鎂條用量過多沒有完全反應，故填：鎂條用量過多；
【猜想與假設】根據實驗結論可知白色不溶物為反應后剩余的鎂，故填：反應過程中鎂有剩余；
【實驗探究二】（2）加入適量蒸餾水，充分振蕩后，如果是氯化鎂會繼續溶解，現象為：不溶物沒有減少．故假設Ⅱ不成立．故填：不成立；
（3）取第三份白色不溶物于試管中，加入適量稀硝酸，發現不溶物立即溶解，向所得無色溶液中加入幾滴硝酸銀溶液，出現白色沉淀．說明白色不溶物中一定含有氯元素，由此推出假設Ⅳ一定成立，假設Ⅲ一定不成立．
【實驗反思】
（1）由于原溶液中含有氯離子，驗證沉淀中含有氯離子時要先排除溶液中氯離子的干擾；故答案為：排除溶液中氯離子的干擾（或多次洗滌沉淀知道檢測不出氯離子）；
（2）鎂與鹽酸反應生成Mg（OH）Cl和氫氣，化學方程式為：Mg+HCl+H₂O=Mg（OH）Cl+H₂↑；鎂與鹽酸反應生成Mg（OH）Cl是由于酸的用量不足，所以為避免鎂與鹽酸反應生成Mg（OH）Cl，需要使用足量的酸．故答案為：Mg+HCl+H₂O=Mg（OH）Cl+H₂↑；使用足量的酸．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎