某化學(xué)小組探究影響金屬與水反應(yīng)劇烈程度的因素。
【查閱資料】Mg能與水反應(yīng)生成難溶的Mg(OH)2和H2;向水中加入NH4Cl溶液可以加快Mg與水的反應(yīng)。
【實(shí)驗(yàn)過(guò)程與現(xiàn)象】
(1)分別將等質(zhì)量的Na塊和Mg條(打磨光亮)投入水中,記錄現(xiàn)象如表。
Na塊在水中劇烈反應(yīng),浮在水面上,熔成小球,四處游動(dòng),發(fā)出響聲,直至消失 |
Mg條表面緩慢產(chǎn)生少量氣泡,數(shù)分鐘后反應(yīng)停止,未收集到氣體,鎂條表面失去光澤 |
①Na與水反應(yīng)的離子方程式:
2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
;能證明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
鈉融化成小球
鈉融化成小球
。
②Mg與水反應(yīng)數(shù)分鐘后停止的原因可能是
生成難溶的Mg(OH)2覆蓋在鎂條表面,阻礙反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行
生成難溶的Mg(OH)2覆蓋在鎂條表面,阻礙反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行
。
(2)探究NH
4Cl加快Mg與水反應(yīng)的原因。
取兩根與水反應(yīng)后的Mg條分別投入等體積等濃度的兩種鹽溶液中進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果如表。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) |
a |
b |
鹽溶液(均為0.1mol?L-1) |
NH4Cl |
NaCl |
30min時(shí)產(chǎn)生氣體體積(mL) |
1.5 |
<0.1 |
氣體的主要成分 |
H2 |
①表中能夠說(shuō)明NH
4+對(duì)Mg與水反應(yīng)起促進(jìn)作用的證據(jù)是
30min時(shí)NH4Cl溶液產(chǎn)生H2體積遠(yuǎn)大于NaCl溶液產(chǎn)生H2體積
30min時(shí)NH4Cl溶液產(chǎn)生H2體積遠(yuǎn)大于NaCl溶液產(chǎn)生H2體積
。
②經(jīng)檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)a中還生成少量的NH
3、為了解釋NH
4+能促進(jìn)Mg與水的反應(yīng)及NH
3產(chǎn)生的原因,化學(xué)小組提出了如圖所示假設(shè)。寫(xiě)出反應(yīng)Ⅰ的離子方程式:
2NH4++Mg(OH)2=Mg2++2NH3↑+2H2O
2NH4++Mg(OH)2=Mg2++2NH3↑+2H2O
。
【總結(jié)與反思】
(3)實(shí)驗(yàn)表明:與水反應(yīng)的劇烈程度為:K>Na>Ca>Mg。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明影響金屬與水反應(yīng)劇烈程度的因素有
金屬的活動(dòng)性,金屬與水反應(yīng)生成氫氧化物的溶解性
金屬的活動(dòng)性,金屬與水反應(yīng)生成氫氧化物的溶解性
。