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(2021·龙湾模拟)
水冲压发动机是一种新型动力装置,其主要原理是应用了金属镁与热水发生化学反应,反应时放出大量的热,产生较大压力,从而产生动力。那么,镁与水反应的快慢与哪些因素有关呢?
[查阅资料]①金属镁能与热水反应生成氢氧化镁和氢气:Mg+2H2O=H2↑+Mg(OH)2↓;
②氯化铵能与氢氧化镁反应:2NH4Cl+Mg(OH)=MgCl2+2NH3↑+2H2O;
③浓硫酸能吸收氨气,且不产生其他气体。
[建立猜想]镁与水反应的速度可能与反应的温度有关。
[实验过程]按照下图装置进行实验
小明在实验装置中,分别加入等量的镁粉和蒸馏水,改变反应物温度,在反应过程中添加氯化铵溶液,测量收集50mL氢气所用时间,绘制图像如图乙所示。
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(2)
镁粉和热水反应一段时间后,小明观察到镁粉表面无气泡产生,镁粉和热水均有剩余,此时,加入少量的氯化铵溶液后,镁粉表面又冒出气泡。结合资料信息对上述现象予以解释。
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(3)
小明想硫酸铵是否也能加快镁与水的反应速率,于是用硫酸铵替换氯化铵重复上述实验。发现相同温度时,硫酸铵对镁与水的反应速率比氯化铵的促进效果更好,请在图乙中画出添加硫酸铵时,镁与水反应的大致图像。
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