解答题-实验探究题 较难0.4 引用2 组卷537
某校化学课外学习小组发现将镁粉按图投入纯水中现象不明显，而投入氯化铵溶液中，两者立即发生反应，产生大量气泡。经检验该过程产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味。
（1）实验开始时用校准过的pH传感器测定纯水的pH，发现纯水的pH总是在7.30左右，其原因可能是_____________________
（2）请设计简单的实验方案检验上述实验中有刺激性气味的气体：__________________
（3）实验中0.2mol/L氯化铵溶液的pH为5.90，请用离子方程式解释原因：_________________
（4）该小组同学为探究镁与氯化铵溶液反应的原因设计了如下实验方案：
①上述探究实验1-2选用的盐酸为_____________ (填字母)。
A、1 mol·L－1 B、pH＝1.0 C、0.2 mol·L－1 D、pH＝5.90
②通过实验对比，说明NH4Cl 水解产生的H+ 对反应影响_____ NH4+ 对反应影响（填“小于”、“大于”或“等于”）。
（5）该小组同学继续探究镁粉与氯化铵溶液反应剧烈的影响因素。
①实验2-1与实验2-2中实验现象说明Cl-对反应速率的影响很小，请补充完成实验方案所需的试剂。
②实验3-1与实验3-2的结论说明NH4+对反应速率影响很大，则两支试管中实验现象的不同之处是___________________
（6）写出镁与氯化铵溶液反应生成Mg2+的离子方程式_______________ 。
（1）实验开始时用校准过的pH传感器测定纯水的pH，发现纯水的pH总是在7.30左右，其原因可能是
（2）请设计简单的实验方案检验上述实验中有刺激性气味的气体：
（3）实验中0.2mol/L氯化铵溶液的pH为5.90，请用离子方程式解释原因：
（4）该小组同学为探究镁与氯化铵溶液反应的原因设计了如下实验方案：
序号 | 实验试剂 | 实验现象 | |
实验1-1 | 0.20g镁粉 | 3.0mL 0.2mol/LNH4Cl溶液 | 反应明显，有气泡产生 |
实验1-2 | 0.20g镁粉 | 3.0mL盐酸 | 反应不明显，几乎没有气泡产生 |
①上述探究实验1-2选用的盐酸为
A、1 mol·L－1 B、pH＝1.0 C、0.2 mol·L－1 D、pH＝5.90
②通过实验对比，说明NH4Cl 水解产生的H+ 对反应影响
（5）该小组同学继续探究镁粉与氯化铵溶液反应剧烈的影响因素。
实验序号 | 实验试剂 | |
实验2-1 | 0.20g镁粉 | |
实验2-2 | 0.20g镁粉 | |
实验3-1 | 0.20g镁粉 | 3.0mL0.2mol/L NH4NO3溶液 |
实验3-2 | 0.20g镁粉 | 3.0mL0.2mol/L KNO3溶液 |
①实验2-1与实验2-2中实验现象说明Cl-对反应速率的影响很小，请补充完成实验方案所需的试剂。
②实验3-1与实验3-2的结论说明NH4+对反应速率影响很大，则两支试管中实验现象的不同之处是
（6）写出镁与氯化铵溶液反应生成Mg2+的离子方程式
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对反应影响 某小组为探究Mg与NH4Cl溶液反应机理，常温下进行以下实验。实验中所取镁粉质量均为0.5g，分别加入到选取的实验试剂中。
资料：①CH3COONH4溶液呈中性。
②Cl-对该反应几乎无影响。
(1)经检验实验2中刺激性气味气体为NH3，检验方法是____ 。用排水法收集一小试管产生的气体，经检验小试管中气体为H2。
(2)已知灰白色沉淀中含有Mg2+、OH-。为研究固体成分，进行实验：将生成的灰白色固体洗涤数次，至洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显浑浊。将洗涤后固体溶于稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀。推测沉淀中含有____ ，灰白色固体可能是____ (填化学式)。
(3)甲同学认为实验2比实验1反应剧烈的原因是NH4Cl溶液中c(H+)大，与Mg反应快。用化学用语解释NH4Cl溶液显酸性的原因是_____ 。
(4)乙同学通过实验3证明甲同学的说法不合理 。
①试剂X是_______ 。
②由实验3获取的证据为_______ 。
(5)为进一步探究实验2反应剧烈的原因，进行实验4。
依据上述实验，可以得出Mg能与
反应生成H2。乙同学认为该方案不严谨，需要补充的实验方案是_______ 。
(6)由以上实验可以得出的结论是_______ 。
资料：①CH3COONH4溶液呈中性。
②Cl-对该反应几乎无影响。
| 实验 | 实验试剂 | 实验现象 |
| 1 | 5mL蒸馏水 | 反应缓慢，有少量气泡产生(经检验为H2) |
| 2 | 5mL 1.0 mol/L NH4Cl溶液(pH=4.6) | 剧烈反应，产生刺激性气味气体和灰白色难溶固体 |
(2)已知灰白色沉淀中含有Mg2+、OH-。为研究固体成分，进行实验：将生成的灰白色固体洗涤数次，至洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显浑浊。将洗涤后固体溶于稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀。推测沉淀中含有
(3)甲同学认为实验2比实验1反应剧烈的原因是NH4Cl溶液中c(H+)大，与Mg反应快。用化学用语解释NH4Cl溶液显酸性的原因是
(4)乙同学通过实验3证明甲同学的说法
| 实验 | 实验装置 |
| 3 |  |
②由实验3获取的证据为
(5)为进一步探究实验2反应剧烈的原因，进行实验4。
| 实验 | 实验试剂 | 实验现象 |
| 4 | 5 mL NH4Cl乙醇溶液 | 有无色无味气体产生(经检验为H2) |
反应生成H2。乙同学认为该方案不严谨，需要补充的实验方案是(6)由以上实验可以得出的结论是
影响化学反应速率的因素很多，同学们用以下实验的进行探究。
（1）实验一：经研究知Fe3＋、Cu2＋对H2O2分解也具有催化作用，为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验(其它实验条件相同)。
①定性分析：如图甲可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小，比较得出结论。若图甲所示的实验中反应速率为左边＞右边，能否一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解的催化效果更好 (填“能”或“否”)，其理由是____________________(若能说明催化效果，此空不填) 。
②定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。用简单的方法检验该装置的气密性 。实验中需要测量的数据是： 。
（2）实验二：高锰酸钾酸性（稀硫酸酸化）溶液和草酸(H2C2O4)溶液反应时，发现开始一段时间，反应速率较慢，溶液褪色不明显但不久突然褪色，反应速率明显加快。
① 写出酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应的化学方程式： 。
②针对上述实验现象，某同学认为KMnO4与草酸的反应是放热反应，导致溶液温度升高，反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看，你的猜想还可能是 的影响。
若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外，还需要选择的试剂最合理的是 。（填序号）
（3）实验三 已知 KI溶液在酸性条件下能与氧气反应。 现有以下实验记录：
① 该反应的离子方程式为_____________________。
② 完成此实验，试剂除了1 mol/L KI溶液、0.1 mol/L H2SO4溶液外，还需要的试剂是______________，
实验现象为 。
③ 由上述实验记录数据可得出的结论是_________________。
（1）实验一：经研究知Fe3＋、Cu2＋对H2O2分解也具有催化作用，为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验(其它实验条件相同)。
①定性分析：如图甲可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小，比较得出结论。若图甲所示的实验中反应速率为左边＞右边，能否一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解的催化效果更好 (填“能”或“否”)，其理由是____________________(若能说明催化效果，此空不填) 。
②定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。用简单的方法检验该装置的气密性 。实验中需要测量的数据是： 。
（2）实验二：高锰酸钾酸性（稀硫酸酸化）溶液和草酸(H2C2O4)溶液反应时，发现开始一段时间，反应速率较慢，溶液褪色不明显但不久突然褪色，反应速率明显加快。
① 写出酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应的化学方程式： 。
②针对上述实验现象，某同学认为KMnO4与草酸的反应是放热反应，导致溶液温度升高，反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看，你的猜想还可能是 的影响。
若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外，还需要选择的试剂最合理的是 。（填序号）
| A．硫酸钾 | B．硫酸锰 | C．水 | D．氯化锰 |
| 实验编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
| 温度(℃) | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
| 显色时间(s) | 160 | 80 | 40 | 20 | 10 |
② 完成此实验，试剂除了1 mol/L KI溶液、0.1 mol/L H2SO4溶液外，还需要的试剂是______________，
实验现象为 。
③ 由上述实验记录数据可得出的结论是_________________。
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