某小組研究Mg與鹽溶液的反應。
資料：i.鎂和水反應會在鎂條表面形成致密的Mg（OH）₂膜，阻礙反應進一步發生。
ii.某些體積較小的離子能夠“鉆入”Mg（OH）₂膜，達到使其溶解的效果，稱作“離子鉆入效應”。
進行實驗：常溫下，向試劑X中加入3cm長的光亮鎂條。

實驗序號	試劑X	實驗現象
Ⅰ	5mL蒸餾水	鎂條表面有微小氣泡附著
Ⅱ	5mL1mol?L-1NaHCO3溶液	迅速有大量無色氣泡冒出，同時產生大量白色沉淀
Ⅲ	5mL0.1mol?L-1AgNO3溶液	鎂條表面迅速覆蓋一層疏松黑色固體，并有少量氣泡冒出
Ⅳ	4.5mL1mol?L-1KCl溶液和0.5mL0.1mol?L-1AgNO3溶液充分混合、過濾后所得的濾液	迅速有大量無色氣泡冒出，濾液中逐漸出現白色渾濁

（1）分別收集實驗Ⅱ和實驗Ⅳ中產生的氣體于小試管口，用拇指堵住試管口，靠近酒精燈火焰，松開拇指，均聽到爆鳴聲，說明生成的氣體中含有

氫氣

氫氣

。
（2）常溫下，1mol?I^-1NaHCO₃溶液的pH=8.4。結合化學用語解釋NaHCO₃溶液顯堿性的原因

HCO

-

3

會發生水解生成碳酸和氫氧根離子，使溶液顯堿性

HCO

-

3

會發生水解生成碳酸和氫氧根離子，使溶液顯堿性

。
（3）經實驗測定，實驗Ⅱ中產生的白色沉淀中含有MgCO₃。已知Mg²⁺可以和

HCO

-

3

形成[Mg（HCO₃）]⁺，請用化學平衡移動原理解釋實驗Ⅱ中生成氣體速率快及生成MgCO₃的原因

Mg和NaHCO₃溶液反應的方程式為：Mg+2H⁺?Mg²⁺+H₂↑，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Mg²⁺+

CO

2

-

3

=MgCO₃↓，Mg²⁺還可以和

HCO

-

3

形成[Mg（HCO₃）]⁺，消耗Mg²⁺使平衡正向移動，產生氫氣的速率加快，Mg²⁺和碳酸氫根電離出的

CO

2

-

3

反應生成MgCO₃

Mg和NaHCO₃溶液反應的方程式為：Mg+2H⁺?Mg²⁺+H₂↑，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Mg²⁺+

CO

2

-

3

=MgCO₃↓，Mg²⁺還可以和

HCO

-

3

形成[Mg（HCO₃）]⁺，消耗Mg²⁺使平衡正向移動，產生氫氣的速率加快，Mg²⁺和碳酸氫根電離出的

CO

2

-

3

反應生成MgCO₃

。
（4）實驗Ⅲ中生成了Ag,寫出該反應的離子方程式

Mg+2Ag⁺=Mg²⁺+2Ag

Mg+2Ag⁺=Mg²⁺+2Ag

。
（5）對于實驗Ⅳ小組同學猜測濾液中的某些微?？赡軐Ψ磻俾视杏绊?。繼續設計并實施實驗，進行深入研究。

實驗序號	試劑X	實驗現象
Ⅴ	4.5mL1mol?L-1KNO3溶液+0.5mL0.1mol?I-1AgNO3 4.5mL1mol?L-1KNO3溶液+0.5mL0.1mol?I-1AgNO3	細微氣泡冒出
Ⅵ	4.5mL1mol?L-1KNO3溶液+0.5mL蒸餾水	鎂條表面有微小氣泡附著

①甲同學認為實驗Ⅳ的濾液中含有Ag⁺，請設計實驗方案證實其想法

向濾液中滴加含有稀HNO₃的NaCl溶液，生成白色沉淀

向濾液中滴加含有稀HNO₃的NaCl溶液，生成白色沉淀

。
②對比實驗Ⅳ和Ⅴ，可知Ag⁺對反應速率有影響。實驗Ⅴ中的試劑X是

4.5mL1mol?L^-1KNO₃溶液+0.5mL0.1mol?I^-1AgNO₃

4.5mL1mol?L^-1KNO₃溶液+0.5mL0.1mol?I^-1AgNO₃

。
（6）綜合上述實驗可知，Ag⁺與Cl^-可以加快Mg和H₂O反應的速率。反應速率加快的原因是

Ag⁺有氧化性，Cl^-起到催化作用

Ag⁺有氧化性，Cl^-起到催化作用

。
（7）研究表明，Mg與鹽溶液反應的多樣性與

離子的氧化性和催化作用

離子的氧化性和催化作用

有關。