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為更好地利用化學(xué)變化中的物質(zhì)變化和能量變化,在化學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中還需要關(guān)注化學(xué)反應(yīng)的快慢和進(jìn)行程度等。實驗發(fā)現(xiàn),Mg+AgCl濾液反應(yīng)比Mg+H2O反應(yīng)速率快,研究小組對此實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因進(jìn)行了探究。
【提出猜想】
猜想一:Cl-鉆入Mg(OH)2膜形成孔徑,增大了Mg和H2O的接觸面積,加快了Mg+H2O的反應(yīng)速率,稱作“離子鉆入效應(yīng)”;
猜想二:在“離子鉆入效應(yīng)”基礎(chǔ)上,Mg置換Ag+形成許多微小的Mg-Ag原電池,使Mg+H2O反應(yīng)速率進(jìn)一步加快。
【實驗設(shè)計】
(1)取表面積和質(zhì)量相同的鎂條(5cm),用濃度分別為1mol/LKCl、0.2mol/LAgNO3、0.2mol/LKNO3溶液,按照下表進(jìn)行系列實驗,若有沉淀,先將沉淀過濾后,將濾液加入裝Mg條的試管,并觀察Mg條表面實驗現(xiàn)象。
實驗序號 菁優(yōu)網(wǎng) V(KCl)/mL V(AgNO3)/mL V(KNO3)/mL V(H2O)/mL 實驗現(xiàn)象
1 / / / 5.00 微小氣泡附著
2 4.50 0.50 / / 大量氣泡放出
3 4.50 / / 0.50 少量氣泡放出
4 a / b / 少量氣泡放出
①根據(jù)表中信息,補充數(shù)據(jù):a=
4.5
4.5
,b=
0.5
0.5
。
②由實驗1和實驗3對比可知:Cl-有加快Mg+H2O反應(yīng)速率的作用。
③由實驗和實驗對比可知:Ag+有加快Mg+H2O反應(yīng)速率的作用。
【實驗結(jié)論1】猜想一和猜想二成立。
寫出Ag+的水解離子方程式
Ag++H2O?AgOH+H+
Ag++H2O?AgOH+H+
。
(2)為了進(jìn)一步證明Mg-Ag原電池能加快Mg+H2O+Cl-體系中Mg+H2O的反應(yīng)速率,研究小組利用數(shù)字化實驗進(jìn)行了驗證。
【實驗設(shè)計】選取實驗2和實驗4兩個實驗方案,采集兩個實驗的pH-時間、溫度-時間變化數(shù)據(jù)。實驗數(shù)據(jù)如圖所示:菁優(yōu)網(wǎng)
④由初始pH數(shù)據(jù)可知,曲線
a
a
(填“a”或“b”)表示實驗2的pH-時間變化曲線,請解釋原因
溶液中存在銀離子,銀離子水解使得溶液呈酸性,所以初始階段pH<7
溶液中存在銀離子,銀離子水解使得溶液呈酸性,所以初始階段pH<7

⑤在pH=11左右,兩實驗的pH變化都明顯趨于平緩的原因
Mg(OH)2沉淀覆蓋在鎂條表面,阻礙了Mg+H2O的反應(yīng)
Mg(OH)2沉淀覆蓋在鎂條表面,阻礙了Mg+H2O的反應(yīng)
。
⑥對“溫度-時間”曲線分析,在相同反應(yīng)時間內(nèi),
實驗2
實驗2
(填“實驗2”或“實驗4”)放熱更多,因此速率更快。
【實驗結(jié)論2】結(jié)合pH-時間、溫度-時間曲線可知,Mg-Ag原電池能加快Mg+H2O+Cl-體系中Mg+H2O的反應(yīng)速率。

【答案】4.5;0.5;Ag++H2O?AgOH+H+;a;溶液中存在銀離子,銀離子水解使得溶液呈酸性,所以初始階段pH<7;Mg(OH)2沉淀覆蓋在鎂條表面,阻礙了Mg+H2O的反應(yīng);實驗2
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/8/1 8:0:9組卷:28引用:2難度:0.7
相似題
  • 1.為探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,某化學(xué)小組同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案:
    實驗編號 加入0.1mol?L-1Na2S2O3溶液的體積/mL 加入水的體積/mL 加入0.1mol?L-1H2SO4溶液的體積/mL 開始出現(xiàn)渾濁所需時間/s
    1 2 0 2 t1
    2 1 a b t2
    下列說法錯誤的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/8 23:0:1組卷:76引用:3難度:0.6
  • 2.某實驗小組利用0.1mol?L-1Na2S2O3溶液與0.2mol?L-1H2SO4溶液的反應(yīng)研究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。設(shè)計實驗如下表:
    實驗編號 溫度/℃ V(Na2S2O3)/mL V(H2SO4)/mL V(H2O)/mL 出現(xiàn)渾濁時間/s
    10 5.0 10.0 0 t1
    10 5.0 5.0 a t2
    50 5.0 10.0 0 t3
    下列說法錯誤的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/10 18:0:1組卷:144引用:5難度:0.7
  • 3.為了說明影響化學(xué)反應(yīng)快慢的因素,甲、乙、丙、丁四位同學(xué)分別設(shè)計了如下四個實驗,不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/8 8:0:1組卷:4引用:1難度:0.6
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