镁与碳酸氢钠溶液能反应吗

镁与碳酸氢钠溶液能反应吗 镁与碳酸氢钠溶液能反应吗, 绍兴一中分校吴文中 【反应的可能性】 反应 反应方程式 常数 +2+63.2 ? Mg + 2H=Mg + H (碱性条件下的平衡常数) k=1X10?2-11+2-? =5.61X 10 kH +CO= HCO ?33-122+-? =5.6X 10 kMg(OH )= Mg+2OH ?2-112+ -2? =2.24X 10 kMg CO= Mg+CO ?33+--14? HO=H +OH K1X 1055.6 2W=/ , 计算方法1 总反应: -2-2Mg+ 2HCO+HO =Mg(OH)?Mg CO+2H+CO 232323 因为总反应=?，2-?，2-?-? +?，2 273 2所以总反应的平衡常数K= ,k?(k，k ，k),， K?2.03×10????W (因为k是的氧化还原反应常数，无需平方) ? : 64, 镁和水反应的氧化还原反应估算常数为k=1X10 ?-11, 碳酸二级电离常数k= 5.61X 10 ?-12, Mg(OH ) 沉淀溶解的k=5.6X 10 ?2-11, Mg CO沉淀溶解的 k=2.24X 10 ?3 , 计算方法2 2----1 假设平衡后，溶液中的C(CO)= C(HCO)= C(OH)=1molL33θθ2+2+则:E(MgCO)/Mg) =E(Mg/ Mg) + (0.0592?2) lg c(Mg) 3θ2+ =E(Mg/ Mg) + (0.0592?2)lg Ksp(MgCO) 3-11 = -2.363 + (0.0592?2)lg 2.24，10 = -2.678 θθ2+2+E(Mg(OH))/Mg) =E(Mg/ Mg) + (0.0592?2)lg c(Mg) 2θ2+ =E(Mg/ Mg) + (0.0592?2)lg Ksp,Mg(OH), 2-12 = -2.363 + (0.0592?2)lg 5.6，10/2 = -2.696 θθ-+2+E(HCO/H) =E(H/ H) + (0.0592?2)lg c(H) 322θ+- = E(H/ H) + (0.0592?2)lg K,HCO, 2a3-112 = 0 + (0.0592?2)lg (5.61，10) = -0.606 θE=(-0.606)-(-2.696)=2.09 电池 因为(其中n=2 Eθ=2.09V) θ70.670所以K=10=3.98，10 考虑到不同计算方法的误差，可以认为两种方法的计算不存在显著差异，在误差范围内， 可以采用。 计算结果表明，本反应完全可以发生。 70结论:该过程的平衡常数非常的大，为10左右，是否计算错误不得而知。但请注意的是，平衡常数大，并不等于反应速率大。 Mg(OH)?Mg CO是否是最后的产物有待证明。因此写成nMg(OH)?mMg CO更恰当。 2233 【实验】 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,分别加入浓度均为1 mol/L NaOH、NaCO3和NaHCO3种溶液3种溶液中,惊讶地发现,Mg片竟在NaHCO3溶液中23 迅速反应,产生大量气泡并有白色不溶物产生。Mg片在NaOH、NaCO溶液中无明显反应现23 象。经实验分析，该气体是H。 2 【典型例】资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。 (1)提出假设 实验I:用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变红。 该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测: 猜测1:白色不溶物可能为 。 猜测2:白色不溶物可能为MgCO。 3 猜测3:白色不溶物可能是碱式碳酸镁[xMgCO?yMg(OH)]。 32 (2)设计定性实验确定产物并验证猜测: 实验序号 实验 实验现象 结论 实验? 将实验I中收集到的气体点燃 能安静燃烧、产生淡蓝色气体成分为 火焰 _,__ 实验? 取实验I中的白色不溶物，洗涤， 白色不溶物可 , 加入足量 , 能含有MgCO 3实验? 取实验I中的澄清液，向其中加 产生白色沉淀 溶液中存在 入少量CaCl稀溶液 ? 离子 2 (3)为进一步确定实验I的产物，设计定量实验方案，如图所示: 称取实验?中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验前后装置A增重1.8 g，装置B增重8.8 g，试确定白色不溶物的化学式 。 (4)选做:请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和NaHCO溶液反应产生大量气3 泡的原因_________。 (1)猜测1:Mg(OH) (1分) 22-(2)?氢气 ?稀盐酸(合理均可) ? 产生气泡，沉淀全部溶解 ?CO(各13分) (3)2MgCO?Mg(OH)或 Mg(OH)?2MgCO 或 Mg(OH)(CO) 32 233232 ++-+-2-(4)NaHCO溶液中存在如下平衡:HCOH +CO、HOH+OH;Mg和H反33322+2+-+-2-2-应生成H和Mg，Mg跟OH、CO生成难溶物Mg(OH)?2MgCO，则H、OH、CO23233 的浓度均降低，促使上述两平衡均向右移动。故Mg和饱和NaHCO溶液反应产生大量气体3 H。 2