对镁条在NH4Cl溶液中溶解的再探讨
任德怀 四川成都石室中学 610041
一、问题的提出
在一只试管中装入3mL 2mol/L的NH4Cl溶液，滴入几滴酚酞试液，将已除去氧化物的镁条插入其中，可观察到的现象是：试管内有大量的刺激性气味气体逸出，溶液出现白色浑浊，同时溶液呈粉红色。
究竟是什么原因促进了常温下镁条在NH4Cl溶液中的溶解呢？在大多数教学参考书都认为是NH4Cl溶液中NH4的水解增大了溶液中H浓度，从而导致了常温下镁条易溶于NH4Cl溶液的事实，如《中学化学教学参考》2004年第三期第39页胡春红《哪些情况下应考虑盐类的水解》一文等。笔者在查阅了大量理论书籍，并通过实验事实两方面作如下探析，提出了与此完全不同的观点。并以此作为学生的探究实验的素材，以培养学生的实验探究能力和自觉运用理论指导元素化学的学习能力。
二、实验探析
实验药品：NH4Cl（固体） 蒸馏水 镁条 pH试纸 石蕊试纸 酚酞试液 实验仪器：烧杯 试管（Φ15mmΧ150mm） 秒表 天平 砂子 镊子 实验步骤：①配置三种不同浓度的NH4Cl溶液，并测量溶液的pH；②取上述三种不同浓度的NH4Cl溶液和蒸馏水各3mL于四支试管中，分别滴入3滴酚酞试液；③在四支试管中同时加入相同大小的足量镁条（用砂子砂去镁条表面的氧化物），分别记录产生气泡的初始时间和停止产生气泡的时间，并用润湿的石蕊试纸检测反应放出气体的酸碱性；④测定第45s时试管中溶液的pH。
附表 实验记录如下：
+
+
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实验结论：
①将镁条放入水中， Mg和水发生了置换反应：即Mg + 2H2O =Mg(OH)2↓ + H2
↑，但反应很快就停止下来（本实验沿用教材结论不再检测H2）。
②镁条在NH4Cl溶液中溶解，伴随产生刺激性气味的气体，反应的快慢与NH4Cl溶液的浓度有关，因为酚酞颜色逐渐呈现红色、反应放出的气体能使润湿的石蕊试纸变蓝及气体气味分析试管中有NH3产生，部分NH3溶解于水从而导致了溶液的碱性增强；
③当溶液的pH大于7时，镁条仍然在逐渐溶解，仍有大量的NH3 和H2气体产生。
因此强调NH4Cl溶液的弱酸性促成了镁条的溶解是不妥当的。 三、理论探析
常温下，将镁条放入水中，镁条和水发生了如下反应：
Mg + 2H2O =Mg(OH)2↓ + H2↑
由于Mg(OH)2在水中的溶解度小（25℃ Ksp≈2Χ10_11），因此当反应生成的Mg(OH)2覆盖在镁条的表面时，阻止了Mg与水的进一步反应。
查数据手册：Mg(OH)2是中强碱（25℃ Ⅱ级电离常数为2.5Χ10-3），NH3•H2O 是弱碱(25℃表观电离常数为1.79Χ10-5)，若将镁条加入到较浓的NH4Cl溶液中时，将发生较强碱制取较弱碱的反应：即Mg(OH)2 +2NH4+
+
Mg2+ +2NH3•H2O；覆
盖在镁条表面的Mg(OH)2被NH4浓溶液溶解掉，从而始终保持Mg与水的充分接触，使上述置换反应能够顺利进行下去。另外，严宣申先生在《化学实验的启示与科学思维的训练》一书中提出常温下镁条的溶解也可能是镁条与NH4Cl直接发生了化学反应。因此，无论哪种观点都可以得出无论NH4+浓溶液是弱酸性还是碱性，只要NH4+浓度足够大，NH4+溶液就可以溶解镁条表面的Mg(OH)2,从而促成了常温下镁条的溶解。
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其总反应都可以作如下表述：
Mg + 2H2O+2NH4+ = Mg2+ +2NH3•H2O + H2↑
所以NH4+溶液中NH4+的浓度越大，上述反应也就越快。
由于NH3在水中的运动速度远远大于Mg2+等溶质离子的运动速度而整个溶液很快成为了NH3•H2O 的饱和溶液，而后多于的NH3以气体的形式溢出。在数分钟后用力振荡溶液，振荡促进了Mg2+在溶液中的扩散从而发生如下反应：
Mg2++ 2NH3•H2O
Mg(OH)2↓+2NH4+
故溶液有少许白色沉淀出现。 参考文献：
严宣申，化学实验的启示与科学思维的训练，北京：北大出版社，1993年12月第一版 B．A．拉宾诺维奇等，简明化学手册，化学工业出版社，1983年10月第一版
*胡春红，哪些情况下应考虑盐类的水解，中学化学教学参考，2004年第三期第39页
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对镁条在NH4Cl溶液中溶解的再探讨
任德怀 四川成都石室中学 610041
一、问题的提出
在一只试管中装入3mL 2mol/L的NH4Cl溶液，滴入几滴酚酞试液，将已除去氧化物的镁条插入其中，可观察到的现象是：试管内有大量的刺激性气味气体逸出，溶液出现白色浑浊，同时溶液呈粉红色。
究竟是什么原因促进了常温下镁条在NH4Cl溶液中的溶解呢？在大多数教学参考书都认为是NH4Cl溶液中NH4的水解增大了溶液中H浓度，从而导致了常温下镁条易溶于NH4Cl溶液的事实，如《中学化学教学参考》2004年第三期第39页胡春红《哪些情况下应考虑盐类的水解》一文等。笔者在查阅了大量理论书籍，并通过实验事实两方面作如下探析，提出了与此完全不同的观点。并以此作为学生的探究实验的素材，以培养学生的实验探究能力和自觉运用理论指导元素化学的学习能力。
二、实验探析
实验药品：NH4Cl（固体） 蒸馏水 镁条 pH试纸 石蕊试纸 酚酞试液 实验仪器：烧杯 试管（Φ15mmΧ150mm） 秒表 天平 砂子 镊子 实验步骤：①配置三种不同浓度的NH4Cl溶液，并测量溶液的pH；②取上述三种不同浓度的NH4Cl溶液和蒸馏水各3mL于四支试管中，分别滴入3滴酚酞试液；③在四支试管中同时加入相同大小的足量镁条（用砂子砂去镁条表面的氧化物），分别记录产生气泡的初始时间和停止产生气泡的时间，并用润湿的石蕊试纸检测反应放出气体的酸碱性；④测定第45s时试管中溶液的pH。
附表 实验记录如下：
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实验结论：
①将镁条放入水中， Mg和水发生了置换反应：即Mg + 2H2O =Mg(OH)2↓ + H2
↑，但反应很快就停止下来（本实验沿用教材结论不再检测H2）。
②镁条在NH4Cl溶液中溶解，伴随产生刺激性气味的气体，反应的快慢与NH4Cl溶液的浓度有关，因为酚酞颜色逐渐呈现红色、反应放出的气体能使润湿的石蕊试纸变蓝及气体气味分析试管中有NH3产生，部分NH3溶解于水从而导致了溶液的碱性增强；
③当溶液的pH大于7时，镁条仍然在逐渐溶解，仍有大量的NH3 和H2气体产生。
因此强调NH4Cl溶液的弱酸性促成了镁条的溶解是不妥当的。 三、理论探析
常温下，将镁条放入水中，镁条和水发生了如下反应：
Mg + 2H2O =Mg(OH)2↓ + H2↑
由于Mg(OH)2在水中的溶解度小（25℃ Ksp≈2Χ10_11），因此当反应生成的Mg(OH)2覆盖在镁条的表面时，阻止了Mg与水的进一步反应。
查数据手册：Mg(OH)2是中强碱（25℃ Ⅱ级电离常数为2.5Χ10-3），NH3•H2O 是弱碱(25℃表观电离常数为1.79Χ10-5)，若将镁条加入到较浓的NH4Cl溶液中时，将发生较强碱制取较弱碱的反应：即Mg(OH)2 +2NH4+
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Mg2+ +2NH3•H2O；覆
盖在镁条表面的Mg(OH)2被NH4浓溶液溶解掉，从而始终保持Mg与水的充分接触，使上述置换反应能够顺利进行下去。另外，严宣申先生在《化学实验的启示与科学思维的训练》一书中提出常温下镁条的溶解也可能是镁条与NH4Cl直接发生了化学反应。因此，无论哪种观点都可以得出无论NH4+浓溶液是弱酸性还是碱性，只要NH4+浓度足够大，NH4+溶液就可以溶解镁条表面的Mg(OH)2,从而促成了常温下镁条的溶解。
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其总反应都可以作如下表述：
Mg + 2H2O+2NH4+ = Mg2+ +2NH3•H2O + H2↑
所以NH4+溶液中NH4+的浓度越大，上述反应也就越快。
由于NH3在水中的运动速度远远大于Mg2+等溶质离子的运动速度而整个溶液很快成为了NH3•H2O 的饱和溶液，而后多于的NH3以气体的形式溢出。在数分钟后用力振荡溶液，振荡促进了Mg2+在溶液中的扩散从而发生如下反应：
Mg2++ 2NH3•H2O
Mg(OH)2↓+2NH4+
故溶液有少许白色沉淀出现。 参考文献：
严宣申，化学实验的启示与科学思维的训练，北京：北大出版社，1993年12月第一版 B．A．拉宾诺维奇等，简明化学手册，化学工业出版社，1983年10月第一版
*胡春红，哪些情况下应考虑盐类的水解，中学化学教学参考，2004年第三期第39页
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