鈉鎂鋁與水酸堿的反應(yīng)

1、鈉鎂鋁與水酸堿的反應(yīng)流程概括1鈉與水、酸、堿反應(yīng)的比較研究2鎂條、鎂粉與水、酸、堿反應(yīng)的比較研究3鋁箔、鋁粉與水、酸、堿反應(yīng)的比較研究4鈉、鎂、鋁與水反應(yīng)的比較研究分析討論1鋁在與酸反應(yīng)的時(shí)候反應(yīng)活性低，尤其是與硫酸的反應(yīng)非常緩慢，如何解釋這 個(gè)問題？答：Al表面有一層致密的氧化膜，為低化學(xué)活性的a -AlO，其 G =-1582.3 2 3f mkJ/mol，因此由Al形成。-A12O3是非常容易發(fā)生的自發(fā)反應(yīng)，即便我們?cè)诜磻?yīng) 前已經(jīng)設(shè)法刮去Al表面的氧化膜，其表面依然會(huì)迅速形成新的氧化膜。而a -Al2O3作為剛玉的成分，其硬度很高，耐磨性很強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)活性也很低。因此， 正是由于難以刮去

2、、就算刮去又極易迅速形成的氧化膜的影響，鋁很難與酸發(fā)生 反應(yīng)，但鋁單質(zhì)本身與酸的反應(yīng)活性是很強(qiáng)的。而在選用不同的酸做比較研究的 時(shí)候，鹽酸的反應(yīng)效果要優(yōu)于硫酸。其原因可能在于：其一，氯化氫分子較小， 容易穿透氧化膜層；其二，氯離子可以與鋁離子形成配離子，即AlCl，可以 有效的溶解氧化膜層。2鎂條、鋁箔與冷水會(huì)發(fā)生微弱反應(yīng)，而非課本上所說的不反應(yīng)或者基本不反應(yīng)， 為什么？為什么反應(yīng)活性較低？答：通過實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，鎂鋁與冷水可以發(fā)生微弱反應(yīng)，仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn) 金屬表面有氣泡緩緩溢出，絕非課本上所說不反應(yīng)或者基本不反應(yīng)的情況。在沸 水狀態(tài)下，鎂可以較為快速的與水反應(yīng)，而鋁的反應(yīng)活性依然不夠高。發(fā)生

3、這種 現(xiàn)象的原因在于，鎂、鋁作為活潑金屬，本身是可以與水發(fā)生反應(yīng)的，但反應(yīng)生 成的難溶性的氫氧化鎂和氫氧化鋁覆蓋在金屬表面，阻止了內(nèi)部金屬與水的接觸， 反應(yīng)趨向于停止了，升高溫度有加速氫氧化物的擴(kuò)散的作用，同時(shí)也能提高反應(yīng) 速度。3鋁粉與鋁箔、鎂條與鎂粉的反應(yīng)活性有何不同？答：金屬成粉狀，其接觸面積增大，反應(yīng)活性大大增加。鎂粉可以與冷水迅速反 應(yīng)，而鎂條不能。在于酸的反應(yīng)活性下也呈現(xiàn)同樣的趨勢(shì)。但鋁粉與水的反應(yīng)活 性提升不明顯，這顯然也是與鋁本身的性質(zhì)相關(guān)。如果是純的鋁粉，必然反應(yīng)活 性很高，與水的反應(yīng)活性甚至比鎂粉還要高（鎂鋁的金屬性相近，鋁與水反應(yīng)生 成的氫氧化鋁的溶解度要高于鎂與水生成的

4、氫氧化鎂，故反應(yīng)進(jìn)行的容易程度要 高于鎂），但鋁粉由于其高反應(yīng)活性，其在空氣中被迅速氧化的可能性也大大增 加了，迅速形成的氧化鋁層會(huì)阻止其與水的進(jìn)一步反應(yīng)，從而造成反應(yīng)能力低下。4鋁與氫氧化鈉能夠反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么？答：鋁與強(qiáng)堿反應(yīng)，可以說明兩點(diǎn)性質(zhì)：其一，鋁是兩性金屬，其氫氧化物可以 與強(qiáng)堿反應(yīng)。其二，鋁可以與水反應(yīng)。正是因?yàn)殇X可以與水反應(yīng)，但生成的氫氧 化鋁阻止反應(yīng)的進(jìn)一步的進(jìn)行，所以反應(yīng)效果不佳。而氫氧化鈉可以有效的溶解 氫氧化鋁，使得鋁能夠跟水持續(xù)反應(yīng)，從而放出氫氣。這也是鋁與氫氧化鈉反應(yīng) 的實(shí)質(zhì)。5對(duì)于反應(yīng)中溢出的煙或者霧的研究。答：金屬與水酸堿反應(yīng)往往是放熱反應(yīng)，在反應(yīng)劇烈進(jìn)行的同時(shí)

5、，會(huì)有大量的熱 溢出，所以同時(shí)可以觀察到煙霧的現(xiàn)象。后面的小組（田吉祥、羅兆濤、許偉濤） 在探究鈉與水放出的煙霧本質(zhì)時(shí)，使用了燒杯作反應(yīng)容器，用漏斗倒置在燒杯上 檢驗(yàn)的方法，如果是霧，可以在漏斗上凝結(jié)，如果是煙，則不會(huì)出現(xiàn)水滴。在在 鋁與氫氧化鈉反應(yīng)中，我們使用該方法，可以看到明顯的液滴，顯示其成分主要 是水蒸氣。而鈉與水反應(yīng)中，用干漏斗看不到水滴凝結(jié)，但用加了酚酞的漏斗則 出現(xiàn)紅色。分析原因，可能在反應(yīng)瞬間放出的大量熱的時(shí)候金屬或者氫氧化物會(huì) 發(fā)生升華現(xiàn)象。但我覺得更大的可能性在于，熱量散發(fā)的還不夠多，所以用十漏 斗沒有收集到大量凝結(jié)的水汽，而出現(xiàn)酚酞變紅的原因恰恰是因?yàn)閹в袣溲趸c 的水滴凝結(jié)的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)總結(jié)簡單實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)藏大學(xué)問，這是我們?cè)诿鎸?duì)每一個(gè)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中都需要注意 和思考的問題。在面臨實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，才會(huì)發(fā)現(xiàn)很多實(shí)際中遇到的困難和問題， 才會(huì)發(fā)現(xiàn)很多與書本解釋不同的地方。