高中化学镁铝与水反应现象试验设计
发布:佚名 时间:2009-9-15 10:57:00 来源:京翰教育中心 录入:杨 人气:332
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对于镁铝来讲，二者均是较活泼的金属，从其本身所具有的能力来讲（内因），完全有能力与水发生置换反应放出氢气（EAl3+/Al=-2.375V、EMg2+/Mg=-1.67V、EH2O/H2=-0.414V）。但事实上，在通常条件下，镁铝并不与水反应，其原因是因为当镁铝与水反应后，均会生成难溶性的氢氧化镁和氢氧化铝，覆盖在镁铝的表面，阻止了内部金属与水的接触，使金属“钝化”，反应便停止了。因此在镁铝与水进行反应时，要想使反应顺利地进行，关键是要消除阻止反应进行的氢氧化镁和氢氧化铝这一“保护层”，满足了这一条件，镁铝就可与水反应了。
1.对镁与铵盐溶液反应的认识：
镁能与铵盐溶液反应放出氢气，上述对内外因的关系分析来看，这首先是由于浓的铵盐溶液能溶解氢氧化镁这一“保护层”：
Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3H2O
这样消除了阻止反应进行的氢氧化镁，镁便与水顺利地接触，从而反应放出了氢气：
Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
总反应为：
Mg+2H2O+2NH4+=Mg2++2NH3H2O+H2↑
对于这一反应，往往有学生会错误地认为这是由于铵离子水解使溶液显酸性，镁才与之反应放出氢气，但事实上，镁还可以与显中性的醋酸铵溶液反应放出氢气，显然这一认识是错误的。由此也不难看出，该反应的本质是镁与水进行了置换反应。
2.对铝与强碱溶液反应的认识：
铝能与强碱溶液反应放出氢气，同样从内外因的关系来看，这首先是由于强碱溶液能够溶解氢氧化铝这一“保护层”：
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
这样消除了阻止反应进行的氢氧化铝，铝便可与水顺利地反应了：
2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑
总反应式为：
2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑