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pftliu金虫 (正式写手)
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Mg和H2O 在碱性条件下怎么反应？
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Mg和H2O 在碱性条件下怎么反应？ 什么原理？请帮忙。碱性较强。 |
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4楼2007-10-15 23:57:29
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pftliu(金币+5,VIP+0):谢谢，很详细。
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活泼金属Mg 和H2O 之间的反应不明显。一般认为是由于Mg(OH)2 溶解度 小，包裹在Mg 表面，从而阻碍内层Mg 和H2O 的接触。 Mg+2H2O→Mg(OH)2+H2 若给反应体系适当加热，有助于Mg(OH)2 溶解，冷却后溶液能使酚酞指 示剂显色。 若把Mg 置于NH4Cl(～1mol/l)溶液中，可以看到有显著量H2 的生成。一 般认为这是由于NH4Cl 液的酸性溶解Mg(OH)2 之故，使“内层”Mg 能继续和 H2O 发生反应。这种观点，显然是把Mg(OH)2 当作中间物。 为了考察以上看法是否属实，特设计以下2 个实验。 实验1 往NH4Cl 溶液中滴加酚酞，放入表面已经擦干净的Mg 带。如果 实验现象只是在酚酞变色前，Mg 在NH4Cl 溶液中不断释出H2，以上看法还是 可以接受的；如果在酚酞变色后，Mg 在铵盐水溶液中仍能不断地释出H2，那 么上述观点［酸性和Mg(OH)2 的反应］观点就有疑问了，至少是酚酞变色后 的生H2 反应不宜再用NH4Cl 溶液的酸性和Mg(OH)2 作用来解释。实验现象是： Mg 在NH4Cl 溶液中明显生成H2，溶液变成红色后，(注：所用NH4Cl 越浓， 则生H2 速度越快，但溶液使酚酞变色所需时间越长。一般用～1mol/lNH4Cl 溶液能较好地兼顾以上两个方面)，仍能明显生成H2，此时若再强调NH4Cl 溶液的酸性就不妥了。目前的看法是：Mg(OH)2 是中强碱，碱性强于NH3·H2O， 所以就发生了“强”碱替换弱碱的反应(生成NH3·H2O 使酚酞变色)： Mg(OH)2+2NH+ 4→Mg2++2NH3·H2O 因此，只要有NH+ 4 存在(不论是酸性或碱性)就能发生上述反应。 实验2 把表面擦净的Mg 条放入含有几滴酚酞的NaCl(～1mol/l)溶液 中，可观察到Mg 带表面不断释出H2。不久溶液变红(若未擦净Mg 的表面， 则在放入NaCl 后不久，溶液即变成红色。这是Mg 表面MgO、Mg3N2 和水反应 生成Mg(OH)2、NH3·H2O 所致)。溶液变红后，Mg 仍能在NaCl 水溶液中不断 生成H2。目前认为，这是NaCl 能破坏Mg 表面膜之故。关于NaCl 破坏表面 膜的机理，目前尚无统一的看法，也不是本书要讨论的问题。 以上两个实验结果表明，利用酸性固然可以破坏Mg 表面的膜，而非酸性 的盐也能破坏Mg 表面的膜。其实能破坏Mg 表面膜的强电解质有的是，如把 擦净的Mg 带分别放入NaBr、NaNO3 溶液(～1mol/l，起始溶液均是中性)，再 加几滴酚酞，也能观察到有H2 的生成并使溶液变成红色，此后仍能生成H2。 和Mg 在NaCl 溶液中反应现象的区别仅仅是生H2 速度较慢，使溶液变色所需 时间较长(在NaNO3 溶液中生H2 速度更慢，变色所需时间更长)。也就是说， NaCl 破坏Mg 表面膜的能力最强，NaNO3 最弱。由于三者都是钠盐，浓度又相 近，可认为破坏镁表面膜能力最强的是Cl-的作用(当然，也不能因此认为只 有Cl-在起作用)。 现在再回过头来讨论Mg 和NH4Cl 溶液的反应。从化学平衡角度看，书写③式和书写①式和②式是等效的，应该说没有 任何区别。然而，两种写法却出现了难于判断的情况：按①式和②式书写时， 反应中无疑Mg 是还原剂，而H2O 是氧化剂；然而按③式书写时，Mg 仍是还 原剂，但氧化剂既可能是H2O，也可能是NH+ 4。按一般常理，人们判定NH+ 4 是氧化剂的可能性较大。若承认H2O 是氧化剂，事实上就等于说Mg(OH)2 是 这个反应的中间物；若NH+ 4 是氧化剂，就等于说Mg 和NH+ 4 直接反应，而不 必经过中间物Mg(OH)2。遗憾的是，Mg(OH)2 中间物(在这个反应中)是否存在， 至今尚无实验能证明。因此，也就很难肯定究竟是H2O 或是NH+ 4 或两者都是 氧化剂。这是一个至今尚未解决的问题，只是在不同书写时使之表现出来而 已。 具体见网址 http://ebook.mumayi.net/12/gljx/ts012026.pdf 34页 35页内容 |
2楼2007-10-15 23:10:46
kaikaifeng
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3楼2007-10-15 23:13:31
