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某化学实验小组探究镁与氯化铵溶液反应的气体产物和剧烈反应的影响因素。
资料：① CH3COONH4溶液是中性的。
② 1 mol/L NH4Cl 溶液的pH = 4.63 ,可以溶解Mg (OH)2沉淀。
探究一：镁与氯化铵溶液反应的气体产物
【实验1】
探究二：镁与氯化铵溶液剧烈反应的原因
设想1：镁与氯化铵水解产生的H+反应生成氢气
(1)实验1在左边试管出气管口用湿润的红色石蕊试纸检验试管口产生的气体，试纸变蓝，说明有
生成；用排水法收集一小试管产生的气体, 靠近酒精灯,点燃, 可以听到爆鸣声，说明有 生成。
（2）写出实验1右边试管Mg与水反应的化学方程式 。
（3）实验2-1中两试管反应都很剧烈，说明NH4NO3 水解产生的H+ 对反应影响 （填“小”或“大”），NH4+ 对反应影响 （填“小”或“大”）。
（4）实验2-2的两支试管中实验现象相同，其设计目的是 。
（5）实验3中的实验现象说明Cl- 对反应速率的影响很小，请在空白处补充完成实验方案设计。
（6）实验4中的结论说明NH4+对反应速率的影响很大，则两支试管中实验现象的不同之处是 。
（7）通过实验1至实验4的探究，得出的结论是 。
（8）写出镁与氯化铵溶液反应生成Mg2+的离子方程式 。
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某实验小组同学对影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素进行了如下探究。
（查阅资料）
①Cu(OH)2(s) ⇌ Cu2+ + 2OH- Ksp = 2.2×10-20；
⇌Cu2+ + 4NH3 K = 4.8×10-14
②Cu(NH3)4SO4·H2O 是一种易溶于水、难溶于乙醇的深蓝色固体， 加热分解有氨气放出。Cu(NH3)4SO4·H2O 在乙醇-水混合溶剂中的溶解度如下图所示。
（实验 1）CuSO4 溶液和浓氨水的反应。
| 序号 | 实验内容 | 实验现象 |
| 1-1 | 向 2 mL 0.1 mol/L CuSO4(pH=3.2)中逐滴加入 2 mL 1 mol/L 氨水 | 立即出现浅蓝色沉淀，溶液变无色； 随后沉淀逐渐溶解，溶液变为蓝色；最终得到澄清透明的深蓝色溶液 A |
| 1-2 | 向 2 mL 1 mol/L 氨水中逐滴加入 2 mL 0.1 mol/L CuSO4(pH=3.2) | 始终为澄清透明的深蓝色溶液 B |
(1)进一步实验证明，深蓝色溶液 A、B 中均含有，相应的实验方案为______________________(写出实验操作及现象)。
（实验 2）探究影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素。
| 序号 | 实验内容 | 实验现象 |
| 2-1 | 向实验 1-2 所得深蓝色溶液 B 中继续加入 2 mL 0.1 mol/L CuSO4(pH=3.2) | 有浅蓝色沉淀生成，溶液颜色变浅 |
| 2-2 | 向实验 1-2 所得深蓝色溶液 B 中继续加入 1 mol/L NaOH | 有浅蓝色沉淀生成，上层清液接近无色 |
| 2-3 | 向 2 mL 0.1 mol/L 氨水中逐滴加入2 mL 0.1 mol/L CuSO4(pH=3.2) | 有浅蓝色沉淀生成，上层清液接近无色 |
(2)依据实验 2-1，甲同学认为 Cu2+浓度是影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素之一。乙同学认为实验 2-1 没有排除硫酸铜溶液呈酸性的干扰，并设计了如下对比实验：
| 序号 | 实验内容 | 实验现象 |
| 2-4 | 向实验 1-2 所得深蓝色溶液 B 中继续加入 2 mL 试剂 a | 无明显现象 |
①用化学用语表示硫酸铜溶液呈酸性的原因：___________________________。
②试剂 a 为 ___________________________。
(3)利用平衡移动原理对实验 2-2 的现象进行解释：____________________________。
(4)实验 2-3 的目的是__________________________。
(5)综合上述实验可以推测， 影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素有________________________。
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某实验小组同学对影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素进行了如下探究。
（查阅资料）
①Cu(OH)2(s) ⇌ Cu2+ + 2OH- Ksp = 2.2×10-20； ⇌Cu2+ + 4NH3 K = 4.8×10-14
②Cu(NH3)4SO4·H2O 是一种易溶于水、难溶于乙醇的深蓝色固体， 加热分解有氨气放出。Cu(NH3)4SO4·H2O 在乙醇-水混合溶剂中的溶解度如下图所示。
（实验 1）CuSO4 溶液和浓氨水的反应。
| 序号 | 实验内容 | 实验现象 |
| 1-1 | 向 2 mL 0.1 mol/L CuSO4(pH=3.2)中逐滴加入 2 mL 1 mol/L 氨水 | 立即出现浅蓝色沉淀，溶液变无色； 随后沉淀逐渐溶解，溶液变为蓝色；最终得到澄清透明的深蓝色溶液 A |
| 1-2 | 向 2 mL 1 mol/L 氨水中逐滴加入 2 mL 0.1 mol/L CuSO4(pH=3.2) | 始终为澄清透明的深蓝色溶液 B |
(1)进一步实验证明，深蓝色溶液 A、B 中均含有，相应的实验方案为______________________(写出实验操作及现象)。
（实验 2）探究影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素。
| 序号 | 实验内容 | 实验现象 |
| 2-1 | 向实验 1-2 所得深蓝色溶液 B 中继续加入 2 mL 0.1 mol/L CuSO4(pH=3.2) | 有浅蓝色沉淀生成，溶液颜色变浅 |
| 2-2 | 向实验 1-2 所得深蓝色溶液 B 中继续加入 1 mol/L NaOH | 有浅蓝色沉淀生成，上层清液接近无色 |
| 2-3 | 向 2 mL 0.1 mol/L 氨水中逐滴加入2 mL 0.1 mol/L CuSO4(pH=3.2) | 有浅蓝色沉淀生成，上层清液接近无色 |
(2)依据实验 2-1，甲同学认为 Cu2+浓度是影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素之一。乙同学认为实验 2-1 没有排除硫酸铜溶液呈酸性的干扰，并设计了如下对比实验：
| 序号 | 实验内容 | 实验现象 |
| 2-4 | 向实验 1-2 所得深蓝色溶液 B 中继续加入 2 mL 试剂 a | 无明显现象 |
①用化学用语表示硫酸铜溶液呈酸性的原因：___________________________。
②试剂 a 为 ___________________________。
(3)利用平衡移动原理对实验 2-2 的现象进行解释：____________________________。
(4)实验 2-3 的目的是__________________________。
(5)综合上述实验可以推测， 影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素有________________________。
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（16分）某研究性学习小组探究碳化铝的性质：发现碳化铝与水在常温下剧烈反应，生成大量气体和白色沉淀，该沉淀既能溶于盐酸也能溶于NaOH溶液，该小组同学为了探究气体产物的组成，设计出如下实验：
（1）利用碳化铝制取气体，下列装置中适合作为气体发生装置的是 。
（2）正确选择发生装置后，连接装置进行实验。一段时间后，硬质玻璃管C中黑色粉末变成红色，干燥管D中白色粉末变成蓝色，装置E中澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。
①干燥管D中的试剂可能是 ，其作用是 。
②根据实验现象，某同学得出下列推论，其中正确的是 。
a．气体与氧化铜在一定条件下反应，氧化产物只有二氧化碳
b．气体与氧化铜在一定条件下反应，产物一定有水和二氧化碳，可能有一氧化碳
c．气体与氧化铜在一定条件下反应，产物一定有水、二氧化碳和一氧化碳
d．气体具有还原性，氧化产物可能有多种
（3）实验完毕后，要先后熄灭C和F处的酒精灯，应先熄灭的是 处酒精灯，理由是 。（只写出一条即可）
（4）若最后在F处点燃气体与在A处产生的气体相同，实验前系统内的空气已排尽，实验验结束后，C装置减轻12.8 g，D装置增重7.2 g，E装置增重8.8 g（假定D、E吸收气体是完全的），则A、C处发生反应的方程式分别为 、 。
（5）如图所示，U型透明玻璃管的左端封闭有A处产生气体和氯气的混合气，将该装置放在日光灯下。一段时间后（不考虑水与氯气的反应），下列关于U型管中可能出现的现象的叙述中正确的是（ ）
a．U型管左侧会有油状液滴出现
b．溶液很快变成蓝色
c．气柱缩小，右端液柱下降
d．气柱膨胀，右端玻璃管中液体溢出
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某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应中气体产物的成分进行了研究．
[提出假设]该反应中的气体产物可能是CO或者是CO2和CO的混合物．
[查阅资料]氮气不与碳、氧化铁发生反应．实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO2）饱和溶液混合加热反应制得氮气．
[设计方案]如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比．
试回答下列问题：
（l）按上图连接装置，如何检查该装置的气密性______
（2）广口瓶内盛放的试剂为______，其作用为______
（3）实验开始时，应先打开弹簧夹，一段时间后关闭；再点燃酒精喷灯，理由是______．
（4）称取3.20g氧化铁、2.00g炭粉混合均匀，放入质量为48.48g的硬质玻璃管中；待反应结束，再通一段时间的氮气．冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g．经进一步测定得知参加反应的氧元素质量为0.96g．从而确认该反应的气体产物是C02和CO的混合物，理由是______．根据数据处理结果判断，反应产生的气体中n（CO2）：n（CO）=______．
（5）有同学根据实验得出的结论，认为应对实验装置进一步完善，你认为应作如何改进？______．
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某兴趣小组根据镁与沸水的反应推测镁也能与饱和碳酸氢钠溶液反应。资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。该兴趣小组设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。
实验Ⅰ：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变红。
(1)提出假设
该同学对反应中产生的白色不溶物作出如下猜测：
猜测1：可能是____________________。
猜测2：可能是MgCO3。
猜测3：可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]。
(2)设计定性实验确定产物并验证猜测：
| 实验序号 | 实验 | 预期现象和结论 |
| 实验Ⅱ | 将实验Ⅰ中收集的气体点燃 | ______________________________________ |
| 实验Ⅲ | 取实验Ⅰ中的白色不溶物，洗涤，加入足量________ | 如果出现______________，则白色不溶物可能是MgCO3 |
| 实验Ⅳ | 取实验Ⅰ中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液 | 如果产生白色沉淀，则溶液中存在______离子 |
(3)设计定量实验确定实验Ⅰ的产物：称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物31.0 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验前后装置A增重1.8 g，装置B增重13.2 g，试确定白色不溶物的化学式________________________。
(4)请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和饱和NaHCO3溶液反应产生大量气泡的原因__________。
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某兴趣小组根据镁与沸水的反应推测镁也能与饱和碳酸氢钠溶液反应。资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。该兴趣小组设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。
实验1：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放人盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变红。
（1）提出假设
该同学对反应中产生的白色不溶物作出如下假设：
假设1：可能为________。
假设2：可能为MgCO3。
假设3：可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]
（2）设计定性实验确定产物并验证猜测：
| 实验序号 | 实验 | 预期现象和结论 |
| 实验II | 将实验I中收集到的气体点燃 | |
| 实验III | 取实验I中的白色不溶物，洗涤，加入足量________________ | ________； 白色不溶物可能含有MgCO3 |
| 实验IV | 取实验I中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液 | 产生白色沉淀；溶液中存在________离子 |
（3）设计定量实验确定实验I的产物：称取实验I中所得干燥、纯净的白色不溶物31.0 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入盛有足量浓硫酸的洗气瓶A、盛有足量碱石灰的干燥管B和盛有足量碱石灰的干燥管C中。实验前后装置A增重1.8 g，装置B增重13.2 g，试确定白色不溶物的化学式________。
（4）请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和NaHCO3溶液反应产生大量气泡的原因________。
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资料表明：赤热铜能与NO2反应。某小组设计了如下实验装置进行探究，探究固体产物的成分，气体产物是N2还是NO。已知：酸性KMnO4溶液能氧化NO生成NO3ˉ；NO和FeSO4溶液反应：NO+FeSO4=[Fe(NO)]SO4(棕色)；Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
请回答下列问题：
（1）A中反应的化学方程式为________________________。
（2）检查装置气密性，装好药品，然后实验的正确操作顺序是____________
①关闭K1，打开K2 ②打开分液漏斗活塞
③打开K1，关闭K2 ④点燃C处酒精灯
（3）实验过程中，D装置中的现象是____________，能否根据D装置中的现象确认C中有无NO生成? ______，理由是__________。
（4）E装置的作用是____________。
（5）当铜粉完全反应后，实验小组对反应后的固体成分提出以下猜想：①只有CuO；②只有Cu2O；有同学认为可通过简单的定性实验即可判断猜想①是否成立，其实验方法是_____________________。
（6）实验中E装置自始至终未显棕色，小组最后通过定量实验得到如下数据。
| C装置质量 | F装置气体的体积(已折算为标准状况) |
| 玻管质量 | Cu质量 | 反应后(玻管+生成物) |
| mg | 1.92g | (m+2.24)g | 112mL |
据此写出实验时实际发生反应的化学方程式________________________。
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资料表明：赤热铜能与NO2反应。某小组设计了如下实验装置进行探究，探究固体产物的成分，气体产物是N2还是NO。
已知：酸性KMnO4溶液能氧化NO生成NO3ˉ；
NO和FeSO4溶液反应：NO+FeSO4=[Fe(NO)]SO4(棕色)；
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
请回答下列问题：
（1）A中反应的化学方程式为________________________。
（2）检查装置气密性，装好药品，然后实验的正确操作顺序是____________
①关闭K1，打开K2 ②打开分液漏斗活塞
③打开K1，关闭K2 ④点燃C处酒精灯
（3）实验过程中，D装置中的现象是____________，能否根据D装置中的现象确认C中有无NO生成? ______，理由是________________________。
（4）E装置的作用是____________。
（5）当铜粉完全反应后，实验小组对反应后的固体成分提出以下猜想：①只有CuO；②只有Cu2O；有同学认为可通过简单的定性实验即可判断猜想①是否成立，其实验方法是_____________________。
（6）实验中E装置自始至终未显棕色，小组最后通过定量实验得到如下数据。
| C装置质量 | F装置气体的体积(已折算为标准状况) |
| 玻管质量 | Cu质量 | 反应后(玻管+生成物) |
| mg | 1.92g | (m+2.24)g | 112mL |
据此写出实验时实际发生反应的化学方程式________________________。
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资料表明：赤热铜能与NO2反应。某小组设计了如下实验装置进行探究，探究固体产物的成分，气体产物是N2还是NO。
已知：酸性KMnO4溶液能氧化NO生成NO3ˉ；
NO和FeSO4溶液反应：NO+FeSO4=[Fe(NO)]SO4(棕色)；
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
请回答下列问题：
（1）A中反应的化学方程式为________________________。
（2）检查装置气密性，装好药品，然后实验的正确操作顺序是____________
①关闭K1，打开K2 ②打开分液漏斗活塞
③打开K1，关闭K2 ④点燃C处酒精灯
（3）实验过程中，D装置中的现象是____________，能否根据D装置中的现象确认C中有无NO生成? ______，理由是________________________。
（4）E装置的作用是____________。
（5）当铜粉完全反应后，实验小组对反应后的固体成分提出以下猜想：①只有CuO；②只有Cu2O；有同学认为可通过简单的定性实验即可判断猜想①是否成立，其实验方法是_____________________。
（6）实验中E装置自始至终未显棕色，小组最后通过定量实验得到如下数据。
| C装置质量 | F装置气体的体积(已折算为标准状况) |
| 玻管质量 | Cu质量 | 反应后(玻管+生成物) |
| mg | 1.92g | (m+2.24)g | 112mL |
据此写出实验时实际发生反应的化学方程式________________________。
⇌Cu2+ + 4NH3 K = 4.8×10-14