表面擦去氧化膜的镁片在nahco

表面擦去氧化膜的镁片在nahco

1实验结果及分析学生们进行了1-mol对抗剂、na2co3和na2co3的相关实验。（1）在三个试管中，取上述三种溶液，用两种酚酸盐酸盐酸盐（2ml）研磨，观察溶液的颜色（naoh溶液先变红，然后在1分钟内逐渐变浅，直到消失。na2co3溶液是红色的，na2co3溶液是浅红色的）。（2）向三个溶液中滴上相同浓度的盐酸（1）。观察现象（当磷酸滴加时，溶液变红，继续滴加时，溶液变红，然后溶液变浅。如果向na2co3溶液中滴下盐酸，红色将逐渐变浅，然后泡沫变浅，红色将立即消失。）。(3)另取上述3种溶液于3支试管中，分别加入铝箔，观察现象（NaOH溶液中开始无明显现象，后来产生大量气泡，铝箔上浮，最后完全反应得无色溶液；Na2CO3、NaHCO3溶液中均无明显变化）。实验中有一个学生从实验老师那里要来了Mg片，用砂纸擦去表面氧化膜后，分别加入上述3种溶液中，惊讶地发现，Mg片竟在NaHCO3溶液中迅速反应，产生大量气泡。Mg片在NaOH、Na2CO3溶液中无明显反应现象。对于这个意外发现，开始时有些难以置信，因NaHCO3溶液微显碱性，Mg不能在碱性溶液中发生反应，且Mg（OH）2是难溶物。为了找到科学答案，我们搜集资料、继续设计实验方案，进行了新的探究。2pc片与nahco3的反应的对比在学校现有条件下，我们设计了以下探究实验方案：（1）收集反应产生的气体，验证气体的化学成分（是H2还是CO2）ㄢ（2）做滴加酚酞试剂和未滴加酚酞试剂的蒸馏水和NaHCO3溶液分别与Mg片反应的2组对比实验，用pH试纸测反应后溶液的pH变化（升高还是降低）。（3）配制pH为8～10的NaOH溶液（即滴加酚酞试剂时其溶液颜色与饱和NaHCO3溶液滴加酚酞试剂时颜色相近），做Mg片与之反应的对比实验（是否都有气体产生）。（4）取（3）反应后的溶液，分制滴加BaCl2溶液，检验其中是否有CO32-存在。（5）继续做滴加酚酞和未滴加酚酞的NaH-CO3溶液分别与足量Mg片反应的对比实验及相应辅助实验，观察其反应过程中可能出现的新变化。3红色活性染料mg片的制备（1）收集反应产生的气体，确认其化学成分配制饱和NaHCO3溶液，取溶液（约5mL）于试管中，加入过量擦去表面氧化膜的Mg片，反应中产生的气体用排饱和NaHCO3溶液在试管中收集，将燃着木条伸入收集气体的试管口点燃，气体平静燃烧。（2）检测反应后溶液pH变化取同量（约2mL）蒸馏水和饱和NaHCO3溶液各2份于4支试管中，分别滴加2滴酚酞试剂，此时NaHCO3溶液呈浅红色。向一份中同时加入过量擦去表面氧化膜的Mg片（另一份作对比），观察到饱和NaHCO3溶液中Mg片表面产生气泡速率明显快于蒸馏水中Mg片表面产生气泡速率；蒸馏水中Mg片表面溶液先变红，至反应停止时整个试管中溶液变为红色。NaHCO3溶液中Mg片周围溶液颜色逐渐加深，呈粉红色，至反应停止时Mg与水反应所得溶液红色比NaHCO3溶液与Mg片反应所得溶液红色要深。（3）做溶液pH与饱和NaHCO3溶液pH相近的NaOH溶液与Mg片反应产生氢气速率的对比实验配制溶液pH与饱和NaHCO3溶液pH相近的NaOH溶液，分别取等体积的该NaOH溶液和饱和NaHCO3溶液（都滴有酚酞试剂）于2支试管中，将擦去表面氧化膜且大小相同的Mg片置于其中，观察到NaOH溶液中产生气泡（极少量）速率远远比NaHCO3溶液中慢。（4）检测（3）反应后溶液中是否有CO32-存在取饱和NaHCO3溶液与Mg片反应后的红色清液于另一支试管中，滴加BaCl2溶液，立即产生白色沉淀，溶液红色褪去；作对照的NaOH溶液中，滴加BaCl2溶液，没有白色沉淀产生。（5）做滴加酚酞和未滴加酚酞的饱和NaHCO3溶液分别与过量Mg片反应的对比实验及相应辅助实验，观察新的反应现象(1)取滴加酚酞和未滴加酚酞的饱和NaHCO3溶液于2支试管中，加入足量擦去表面氧化膜的Mg片，使之持续反应，该过程中可观察到前10min内产生H2的速率很快，试管中溶液红色加深，出现浑浊，Mg片表面变黑；约半小时后，产生气泡速率明显变缓，试管底部和内壁有较多白色难溶物沉积，此时有少量白色物质附着在Mg片表面。2h后反应几乎停止，试管底部和内壁及Mg片表面凝聚有白色难溶物。(2)反应停止后取出Mg片，置于蒸馏水中洗涤，Mg片表面附着白色物质不溶；将其置于足量稀H2SO4中，Mg片表面附着的白色物质迅速溶解，且产生大量气泡（Mg片向上浮）。将产生气体通入澄清石灰水中，无明显现象。(3)用长胶头滴管吸取试管里上层红色清液滴入H2SO4中，红色褪去，有气泡产生。(4)用玻璃棒取出试管底部的白色难溶物于足量稀H2SO4中，白色固体溶解，有气泡产生。4mg片与nahco3的反应由实验（1）知，反应产生的气体是H2，不是CO2ㄢ由实验（2）知，Mg片与NaHCO3溶液反应后使溶液pH升高。其原因是Mg片与水反应产生中强碱Mg（OH）2，OH-中和HCO3-产生CO32-，CO32-水解程度比HCO3-水解程度大，致使溶液碱性增强。该认识也可由实验（4）（溶液中有大量CO32-）证实。由实验（3）知，Mg片在NaHCO3溶液中反应产生氢气速率快与HCO3-密切相关，或者是HCO3-直接与Mg片反应生成H2、Mg2+、CO32-；或者是Mg片与水反应产生的OH-立即被HCO3-中和掉，促进了Mg片与水的反应，使产生H2速率快。根据Mg片直接与水反应所得溶液仍澄清的现象，说明生成的Mg（OH）2除溶于水形成饱和溶液外，溶液中没有悬浊的Mg（OH）2，形成饱和溶液后再产生的Mg（OH）2则附着在Mg片表面，最终阻止反应进行。若Mg片直接与HCO3-反应必生成MgCO3（Mg+2HCO3-=MgCO3+H2↑+CO32-），当溶液饱和后，MgCO3附着在Mg片表面，溶液仍澄清。而现实反应中溶液变浑浊，由此否定了第一种假设的可能。由实验（4）知，Mg片与NaHCO3溶液反应后溶液中确实是产生了大量CO32-，其原因是Mg片与水反应生成的Mg（OH）2与NaHCO3反应所致。实验（5）(1)中产生的白色难溶物有3种可能：一是Mg片与水反应产生的Mg（OH）2，二是Mg片与水反应产生的Mg（OH）2与NaHCO3溶液反应生成的MgCO3，三是Mg片与水反应产生的Mg（OH）2与NaHCO3溶液反应生成的Mg2（OH）2CO3。Mg（OH）2是中强碱，由于该溶液中有大量HCO3-存在，Mg片与水反应产生的OH-会立即与HCO3-反应，故否定了Mg（OH）2的存在。数据显示，Mg（OH）2的溶度积比MgCO3小[MgCO3：Ksp=6.82×10-6（25℃）、Mg（OH）2：Ksp=5.61×10-12（25℃）]，理论上MgCO3难以存在。由于Mg片与水反应产生了Mg2+和OH-，OH-与HCO3-反应又产生了CO32-，溶液中有一个Mg2+、OH-、CO32-同时存在的过程，此时，这3种离子更容易反应生成更难溶的碱式碳酸盐，由此可推断该白色难溶物应是碱式碳酸Mg[Mg2（OH）2CO3]。实验（5）(1)中为什么到后来才有白色难溶物覆盖在Mg片表面呢？其原因是Mg片表面上产生了大量气体，气流冲动液体，使产生的Mg2+及生成的难溶物离开Mg片表面，进入溶液中，直至到后来反应变慢才有沉淀物落在Mg片表面上。实验（5）(2)的现象不能否定Mg片表面覆盖物中不存在碱式碳酸Mg，因其表面难溶物量少，且CO2密度比空气大，CO2滞留在反应试管中，故澄清石灰水中看不到明显现象。实验（5）(3)、(4)