向如图的甲物质中逐渐加入相应的乙溶液至过量，反应过程中生成的气体或沉淀的质量与加入乙的质量关系，能用如图所示曲线表示的是．

序号	甲	乙
A	铜、锌的混合物	稀盐酸
B	硫酸和硫酸铜的混合溶液	氢氧化钠溶液
C	盐酸和稀硫酸的混合溶液	氯化钡溶液

以下是甲、乙两同学对有关镁与盐酸反应的系列研究

研究一：镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化：

(1) 反应中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是       反应（填“吸热”或“放热”）。

（2）实验测得镁片产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如下图所示，

则t₁～t₂时间内反应速率逐渐加快的主要原因是                     。

研究二：反应后所得溶液的酸碱性探究：

【发现问题】

（1）反应后甲同学用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性，发现pH小于7，

说明甲同学所得溶液呈        性（选填“酸”“碱”或“中”）。

（2）反应后乙同学的试管中镁条有剩余，向试液中滴入两滴酚酞溶液，振荡显红色，说明乙同学所得溶液呈碱性。对此现象，乙同学重复如上实验，得到同样结果。

【提出猜想】

甲同学：猜想Ⅰ：稀盐酸过量，使溶液pH小于7；猜想Ⅱ：氯化镁溶液pH小于7。

乙同学：猜想Ⅰ：氯化镁溶液使酚酞变红色；  猜想Ⅱ：镁与热水反应使酚酞变红色。

【实验与思考】

为验证猜想，甲、乙两同学均需测定________溶液的酸碱性，实验表明该溶液显弱酸性。

乙同学为完成猜想Ⅱ，在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条，观察到溶液很快变为红色，同时还观察到镁条表面有气体生成，收集并点燃该气体，发现能燃烧，请根据实验现象写出镁与水反应的化学反应方程式                                。

【结论】

镁与稀盐酸反应，镁反应完全后所得溶液显酸性；

镁与稀盐酸反应，镁过量时所得溶液显碱性。

【拓展与延伸】

（1）金属氯化物的水溶液可能显中性或弱酸性，与金属的活动性顺序有关，如氯化钠溶液显中性，氯化镁溶液显弱酸性，氯化钾溶液显________性。

（2）活泼金属能与水在一定条件下反应。实验发现钠与冷水剧烈反应，产生大量的气体。由此可见金属与水反应与金属的活动性顺序_________（填“有关”或“无关”）。

研究三： 金属活动性强弱与原子结构的关系：

下图为镁原子、钙原子和钡原子结构示意图，据此推测，这三种金属的活动性最强的是

__________________。

Mg                 Ca                             Ba

研究四：确定镁条的成分：

①称取3.2g表面被氧化的镁条, 放入100g稀盐酸中恰好完全反应，生成气体0.2g。求：

此镁条中金属镁的质量。（写出计算过程）

②反应后所得溶液中溶质的质量分数            。（计算结果保留一位小数）

【解析】研究一依据反应时温度的变化分析反应时能量的问题

研究二、

发现问题：依据酸碱性溶液pH的大小进行分析判断；

实验思考：根据甲乙同学的不同猜想分析两人必做的实验操作，以据反应的现象结合质量守恒定律的有关应用对化学方程式进行书写即可；

拓展延伸：（1）依据题目中有关的信息对相关物质的溶液酸碱性进行判断即可；

（2）根据活泼金属与水反应的条件分析即可；

研究三、根据钠镁活动性强弱的关系分析三种金属中活动性最强的物质即可．；

研究四①镁条表面被氧化生成MgO，它与硫酸反应不生成氢气．只有其中的镁单质与盐酸反应生成氢气．利用镁单质与盐酸反应的化学方程式和生成氢气的质量，列出比例式，就可计算出镁单质的质量和反应生成的氯化镁的质量，

②利用氧化镁与稀盐酸反应的化学方程式和氧化镁的质量，列出比例式，就可计算出与氧化镁反应生成的氯化镁的质量进行解答

 

以下是甲、乙两同学对有关镁与盐酸反应的系列研究研究一：镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化：

（1）实验时需将镁条进行打磨，其目的是                。

(2) 反应中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是       反应（填“吸热”或“放热”），化学方程式为        

（3）实验测得镁片产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图所示，则t₁～t₂时间内反应速率逐渐加快的主要原因是       。

研究二.反应后所得溶液的酸碱性探究

【发现问题】

（1）反应后甲同学用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性，发现pH小于7，说明甲同学所得溶液呈        性，（选填“酸”“碱”或“中”）。

（2）反应后乙同学的试管中镁条有剩余，向试液中滴入两滴酚酞溶液，振荡显红色，说明乙同学所得溶液呈     性。对此现象，乙同学重复如上实验，得到同样结果。

【提出猜想】

甲同学：猜想Ⅰ：稀盐酸过量，使溶液pH小于7；猜想Ⅱ：氯化镁溶液pH小于7。

乙同学：猜想Ⅰ：氯化镁溶液使酚酞变红色；  猜想Ⅱ：镁与热水反应使酚酞变红色。

【实验与思考】

为验证猜想，甲、乙两同学均需测定________溶液的酸碱性，实验表明该溶液显弱酸性。

乙同学为完成猜想Ⅱ，在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条，观察到溶液很快变为红色，同时还观察到镁条表面有气体生成，收集并点燃该气体，发现能燃烧，请根据实验现象写出镁与水反应的化学反应方程式                         。

【结论】

镁与稀盐酸反应，镁反应完全后所得溶液显酸性；

镁与稀盐酸反应，镁过量时所得溶液显碱性。

【拓展与延伸】

（1）金属氯化物的水溶液可能显中性或弱酸性；与金属的活动性顺序有关，如氯化钠溶液显中性，氯化镁溶液显弱酸性，氯化钾溶液显________性。

（2）活泼金属能与水在一定条件下反应。实验发现钠与冷水剧烈反应，产生大量的气体。由此可见金属与水反应与金属的活动性顺序_______（填“有关”或“无关”）。

研究三. 金属活动性强弱与原子结构的关系

下图为镁原子、钙原子和钡离子结构示意图，据此推测，这三种金属的活动性最强的是

__________________。

【解析】研究一、

（1）依据镁的化学性质较活泼易形成氧化镁保护膜进行分析；

（2）依据反应时温度的变化分析反应时能量的问题，依据镁与盐酸反应会生成氢气及氯化镁书写方程式；

研究二、

发现问题：依据酸碱性溶液pH的大小进行分析判断；

实验思考：根据甲乙同学的不同猜想分析两人必做的实验操作，以据反应的现象结合质量守恒定律的有关应用对化学方程式进行书写即可；

拓展延伸：（1）依据题目中有关的信息对相关物质的溶液酸碱性进行判断即可；

（2）根据活泼金属与水反应的条件分析即可；

研究三、根据钠镁活动性强弱的关系分析三种金属中活动性最强的物质即可．

 

含钠元素、钙元素的化合物是初中化学的重要研究对象之一．
（一）某学习小组的同学在学习了Na₂CO₃、NaHCO₃的性质后，了解到它们都能与盐酸反应产生CO₂气体，那么如何鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃呢？带着这样的疑问，他们进行了下列探究：
【查阅资料】（1）Ca（HCO₃）₂可溶于水；
（2）NaHCO₃固体受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水．
【猜想】（1）甲同学认为可用澄清石灰水鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液．
（2）乙同学认为可用CaCl₂溶液鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液．
甲、乙两同学的猜想是依据澄清石灰水、CaCl₂溶液分别与Na₂CO₃溶液反应均有沉淀产生；又知道Ca（HCO₃）₂可溶于水，因此猜测澄清石灰水、CaCl₂溶液分别与NaHCO₃溶液混合不会产生沉淀，从而鉴别出两种溶液．
（3）丙同学认为固体Na₂CO₃、NaHCO₃可用加热的方法鉴别．
【实验探究】（1）甲同学在两支分别盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的试管中，各加入澄清石灰水，观察到两支试管中的现象相同，均产生了白色沉淀，实验结果与猜想不一致，即不能用澄清石灰水鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液．
（2）乙同学将CaCl₂溶液加入到分别盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的试管中，发现两支试管中也都产生了白色沉淀，实验结果出乎意料，但根据观察到的其他实验现象，他认为仍可用CaCl₂溶液鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液．
（3）丙同学分别取了一定量的Na₂CO₃、NaHCO₃固体于大试管中加热（如图1）：
①加热Na₂CO₃时，开始即见小试管中有少量气泡产生，继续加热，气泡逐渐减少，未见澄清石灰水变浑浊，
②加热NaHCO₃时，丙同学观察到实验现象与①不同，证实了自己的猜想是合理的．
【问题讨论】（1）小组同学对上述实验展开了讨论，对甲同学的两个实验进行了比较，并从物质在溶液中解离出不同离子的微观角度分析了原因（如图2、图3）．请写出Na₂CO₃与澄清石灰水发生反应的化学方程式；写出NaHCO₃与澄清石灰水混合时参与反应的离子：．

（2）乙同学的两个实验中，大家对CaCl₂与Na₂CO₃溶液的反应比较熟悉，而对CaCl₂与NaHCO₃溶液混合产生的现象难以理解，同学们又进一步查阅了资料，了解到CaCl₂与NaHCO₃溶液可发生如下反应：CaCl₂+2NaHCO₃=CaCO₃↓+2NaCl+CO₂↑+H₂O，因而同学们知道了乙同学是通过观察到现象来鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液的．至于CaCl₂与NaHCO₃溶液为什么能发生上述反应，老师指出其反应原理较复杂，有待于今后学习中进一步探究．
（3）丙同学在加热Na₂CO₃固体时，开始产生少量气泡的原因是；根据你分析：Na₂CO₃受热分解（填“易”或“不易”）．在加热NaHCO₃固体时，丙同学观察到的实验现象是（任写一种）．
【拓展应用】（1）固体Na₂CO₃中混有少量NaHCO₃，可通过方法除去．
（2）要除去Na₂CO₃溶液中混有的少量NaHCO₃，可加入适量的溶液．
（二）实验室里同学们正在进行探究实验．用A、B、C、D四支试管各取室温下等体积的氢氧化钙饱和溶液，再向A试管中滴加碳酸钠溶液、B试管中滴加氯化铜溶液、C试管中滴加氯化铵溶液、D试管中滴加氯化钠溶液，振荡．
【提出问题】：他们在探究的问题是氢氧化钙能否与（选填“酸”、“碱”、“盐”）发生反应？
【表达与交流】：①阳阳同学根据在D试管中没有看到明显现象，判断D试管中无化学反应发生．你认为此判断的依据是否合理 （填“合理”或“不合理”），并解释其原因是；
②为科学处理实验过程中产生的废液，同学们对B试管中反应后过滤得到的无色滤液，继续进行探究．阳阳同学猜想滤液中只含有一种溶质，娇娇同学猜想滤液中含有两种溶质．为验证哪位同学的猜想是正确的，同学们选用两种不同类别的物质进行以下两个实验．请填写下列实验报告：

实验内容	实验现象	实验结论
方案一：取少量滤液加入试   管中，向其中		娇娇同学的猜想是正确的． 滤液中含有的两种溶质是
方案二：取少量滤液加入试管中，向其中

【反思与评价】：通过上述实验，同学们认为实验过程中产生的废液必须处理后再排放．请你对B试管中滤液的处理提出可行的建议
（三）现有CaCO₃ 和KHCO₃的混合物，甲、乙两同学分别称取一定质量的该混合物来判定其中两种成分的质量比．
①甲同学称取2.00g混合物，向其中加入过量的盐酸，生成气体的质量为ag，则a=．该同学能否由气体质量计算出混合物中两成分的质量比？（填“能”或“不能”）
②已知KHCO₃ 和NaHCO₃一样加热易分解，K₂CO₃的分解温度远高于1000℃．乙同学称取Wg混合物充分加热，所得CO₂气体质量（m） 随温度（T）变化的曲线如图所示，则m（CaCO₃）：m（KHCO₃）═（用含b、c的代数式表示）