活潑金屬鎂和水的反應不明顯,但鎂與氯化銨溶液反應有明顯現象。對此現象的解釋,同學們(men)存在著兩種不同見解:一種觀點認為氯化銨水解顯(xiǎn)酸性,溶液中的氫離子跟鎂發生反(fǎn)應;另一種觀點認為(wéi)鎂跟水產(chǎn)生出氫氧根離子被銨離子結合從(cóng)而促進反應的發生。
兩(liǎng)種觀(guān)點的(de)區別在哪裏?一個認為是氫離子起作用,一個(gè)認為銨根離子起作用(yòng)。氯化銨溶液(yè)既存在大量的銨根(gēn)離子,又存在一定量的(de)氫離子,從而導致產生兩種觀點。如果我(wǒ)們可以找到含有(yǒu)大量銨根離子和少量氫離子的溶液做對照,就會(huì)判斷出來兩種觀點是(shì)否合理
實驗I:分別取3ml3mol/L的氯化銨和醋酸銨溶液,放入表麵已(yǐ)擦幹(gàn)淨的鎂條。發現兩個(gè)溶液均產生氣體(tǐ),且兩者(zhě)速度(dù)相似。
由於(yú)醋酸銨溶(róng)液顯中性(xìng),溶液中(zhōng)隻含有極其少量的氫離子。按照一(yī)種觀(guān)點,醋酸銨溶(róng)液和鎂條不(bú)反應(或者速(sù)度(dù)較低);按照二種觀點,醋酸銨(ǎn)溶液和鎂條發生反應(或(huò)者速率和對照組接近)。從實驗現象(xiàng)來判斷,二種觀點是正確的。反應後溶(róng)液呈(chéng)堿(jiǎn)性的原因是銨離子跟氫氧化鎂反應形成一水(shuǐ)合氨(ān),一(yī)水合氨電離使溶液呈弱堿性(xìng)。

由於醋酸銨溶液較難獲取,我們還(hái)可以分析一下兩個觀點的其他差異。由於觀點一認為反應會消耗氫離子,隨著反應的進行,氯化銨溶液的酸性逐漸減弱,從而(ér)導致在溶(róng)液接近中性時反應停止;由(yóu)於觀點而認(rèn)為反應主(zhǔ)要(yào)和銨根離子(zǐ)進行,在溶液堿性時反應荏苒可以發生。
實驗(yàn)II:取(qǔ)3ml0.1mol/L的氯化銨溶液,滴入酚酞,發現溶液無明顯變化。放入表麵已擦幹(gàn)淨的鎂(měi)條。發現有氣體產生,一段時間後溶液慢慢變紅後(hòu)仍有氣體(tǐ)產生。
由於開始時氯化銨足量,溶液呈酸性,酚酞不應變紅(hóng),而實驗結束前溶液(yè)卻(què)變紅了,變紅後(hòu)說明溶液顯堿性,此時缺少(shǎo)氫離子的(de)溶液(yè)卻仍有氣體產生。因此說(shuō)明(míng)觀點二(èr)是正確的
如果我們進一步進行反思,我們也(yě)許會跳出氫離子和銨根離子的局限,有沒(méi)有可能會是陰離子,也(yě)就是氯離子也起到一定(dìng)的作用呢?我們可以設計一下的(de)實驗。
實驗III:取氯化鈉溶液,滴(dī)入酚酞,發現溶液顏色無明顯變化。放入(rù)表麵已擦幹(gàn)淨的(de)鎂條,發(fā)現有氣體產生,一(yī)段時間後溶液慢慢變紅(hóng)後仍有氣體產生而(ér)且比實驗II還要快。