19.某研究小組探究鎂、鋁與Na2CO3溶液的反應(yīng)。
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:將過量鎂條、鋁條(除去表面氧化膜)分別放入60℃的溫水中,觀察到開始時(shí)鎂條表面有氣泡,5分鐘后氣泡迅速減少直至反應(yīng)停止;鋁條表面無明顯現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:將過量鎂條、鋁條(除去表面氧化膜)分別放入飽和Na2CO3溶液(pH=12)中,觀察到鎂條表面有氣泡,且持續(xù)時(shí)間較長,溶液中產(chǎn)生白色渾濁;鋁條表面持續(xù)產(chǎn)生氣泡。
(1)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中鎂條表面產(chǎn)生氣泡的反應(yīng)為
。
(2)實(shí)驗(yàn)Ⅱ中飽和Na2CO3溶液pH=12的原因
(寫離子方程式)。
(3)探究實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ現(xiàn)象不同的原因,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅲ。
實(shí)驗(yàn)Ⅲ |
a |
b |
現(xiàn)象 |
電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn),鎂條上無明顯現(xiàn)象;隨后電流計(jì)指針迅速歸零繼而向左偏轉(zhuǎn),鎂條上少量氣泡產(chǎn)生,鋁條上持續(xù)有氣泡產(chǎn)生。 |
電流計(jì)指針持續(xù)向右偏轉(zhuǎn),示數(shù)逐漸減小,溶液中有白色渾濁物,鋁條上持續(xù)有氣泡產(chǎn)生 |
①實(shí)驗(yàn)a是b的對(duì)照組,所用NaOH溶液的濃度為
。
②實(shí)驗(yàn)a中開始時(shí)Mg是原電池的
極。
③用化學(xué)用語表示實(shí)驗(yàn)a中鋁條上持續(xù)產(chǎn)生氣泡的原因
。
④查閱資料,實(shí)驗(yàn)b中沉淀成分為Mg
2(OH)
2CO
3?aH
2O,實(shí)驗(yàn)證實(shí)了沉淀中含有
、OH
-:將白色渾濁物過濾、洗滌,加入0.1mol/L鹽酸ymL恰好完全反應(yīng),產(chǎn)生標(biāo)況下的CO
2氣體xmL,x、y之間的關(guān)系為
(用含x、y的表達(dá)式表示)。
⑤實(shí)驗(yàn)a中電流計(jì)指針出現(xiàn)反向偏轉(zhuǎn),而實(shí)驗(yàn)b中電流計(jì)指針未發(fā)生反向偏轉(zhuǎn)的原因
。
(4)結(jié)合鋁元素的分布系數(shù)解釋實(shí)驗(yàn)Ⅱ中鋁與飽和Na
2CO
3溶液持續(xù)產(chǎn)生細(xì)小氣泡的原因
。已知:Al
3+、Al(OH)
3、Al(OH)
4-分布分?jǐn)?shù)與溶液pH的關(guān)系如圖所示: