Question

【題目】化學興趣小組的同學將鎂條放在熱水中煮沸，趁熱取出部分溶液，滴加酚酞試液，溶液變為紅色，放置在空氣中一段時間后，發現溶液的紅色褪去。為了弄清楚紅色褪去的原因進行了下列探究活動:查閱資料:鎂可與熱水反應生成氫氣和氫氧化鎂。該反應的化學方程式為_____。

三位同學分別對紅色褪去的原因作出如下猜想:

甲:可能是實驗所用的酚酞試液變質造成的；

乙:溶液可能與空氣中的物質發生了反應；

丙:氫氧化鎂的溶解度隨溫度的降低而減小。

(1)同學們根據實驗現象認為甲猜想不正確，理由是____。

(2)同學設計如下實驗來驗證乙猜想，實驗記錄如下表。

實驗方法	實驗現象
將上述紅色溶液在空氣中恒溫放置一段時間	紅色不褪去
將上述紅色溶液在隔絕空氣條件下恒溫放置一段時間	紅色不褪去

由該實驗可知乙猜想______(填“正確”或“不正確”)

(3)若丙猜想是正確的，請設計實驗證明，完成下表。

實驗方法	實驗現象
將上述紅色溶液恒溫放置一段時間	紅色不褪去
____	_____

(4)反思:

①請解釋為什么在家里將自來水燒開倒入晾水杯中，開始杯中無沉淀物，一段時間后會在杯里看到白色沉淀物_____。

②請從微觀角度解釋為什么在熱水中氫氧化鎂可以使酚酞變紅而在冷水中不可以_____。

Answer 1

【答案】 剛加入酚酞時溶液變色，說明酚酞未變質 不正確 將上述紅色溶液放置一段時間讓其自然冷卻 紅色褪去 燒水時水中的鈣、鎂離子轉換為氫氧化鎂和碳酸鈣，在開水中氫氧化鎂和碳酸鈣的溶解度比在冷水中大，隨著水溫降低這些物質從水中析出 在熱水中氫氧化鎂可以解離出較多的氫氧根離子，氫氧根離子能夠使酚酞試液交紅，冷水中氫氧化鎂難溶，氫氧根離子少，無法顯現紅色

【解析】

查閱資料：

反應物為鎂與熱水，生成物為氫氧化鎂和氫氣，所以反應為鎂與水在加熱條件下反應生成氫氧化鎂和氫氣，反應的化學方程式為；

（1）在實驗剛開始時，加入酚酞溶液，溶液變紅，證明酚酞未發生變質，如果酚酞變質，則剛開始滴加酚酞試液就不會出現紅色；

（2）對比實驗中變量為空氣，一個有空氣，一個沒有空氣，隔絕空氣不褪色，未隔絕空氣不褪色，說明空氣不是影響褪色的原因，所以猜想乙不正確；

（3）猜想丙正確，說明氫氧化鎂的溶解度受溫度影響，因此取溶液改變溫度，觀察溶液是否褪色，若褪色說明氫氧化鎂溶解度受溫度影響，降溫后形成固體沉淀，溶液不再顯堿性，紅色褪去；

實驗方法	實驗現象
將上述紅色溶液恒溫放置一段時間	紅色不褪去
將上述紅色溶液放置一段時間讓其自然冷卻	紅色褪去

反思：

①、燒水時水中的鈣、鎂離子轉換為氫氧化鎂和碳酸鈣，在開水中氫氧化鎂和碳酸鈣的溶解度比在冷水中大，隨著水溫降低這些物質從水中析出；

②、在熱水中氫氧化鎂可以解離出較多的氫氧根離子，氫氧根離子能夠使酚酞試液交紅，冷水中氫氧化鎂難溶，氫氧根離子少，無法顯現紅色。