12 镁条与冷水反应

镁是较活泼的金属,具有能与水发生置换反应放出氢气的能力。但在通常条件下,未经碾磨的镁粉和未经擦拭的镁条跟冷水不反应,因为表面有一层保护膜(难溶于水的镁的碱式碳酸盐膜)。去除这层氧化膜后，镁与冷水仍有明显的反应，看到有大量细腻的氢气泡产生，使水中加有的酚酞试液迅速变红。在室温条件下,反应生成的难溶于水的氢氧化镁,沉积在表面形成致密薄膜,几分钟后,反应很快停止。给反应混合液加热, 水的电离度增大，氢氧化镁的溶解度加大,逐渐溶解, 镁跟水的作用又会重新进行。待反应生成的氢氧化镁在溶液中再度达到饱和, 又重新沉积在金属镁表面,反应也会趋于停止。

因此，镁不论跟冷水还是沸水作用，都只能观察到氢气的产生,看不到氢氧化镁沉淀生成。实验证明氯化钠、氯化钾化合物中的氯离子能阻止镁、铝氧化膜的形成（镁也可以在水溶液中被溶解的氧气或者水溶液中的水氧化形成致密氧化膜。水分子能在金属表面上定向排列, 表面的镁离子可穿过膜面进人密集排列的水分子的氧原子之间，形成氢氧化物膜, 使保护膜加厚。）若水中存在氯离子, 它们将移向金属表面,把密集层中的水分子置换出来, 阻止氧化膜的形成。同时，氯离子可穿过膜孔或裂缝,能使氧化膜呈胶状分散状态，使氢氧化镁从镁表面脱落；氯离子又易与镁离子形成配位离子（MgC1₄]^一, 破坏氧化膜。

若取一段擦去表层氧化膜的镁条, 卷成螺旋状, 插人盛满食盐水溶液的试管中,将试管倒扣在盛有食盐水的烧杯中,可以迅速观察到镁持续不断地跟水反应。几分钟后, 生成白色氢氧化镁沉淀, 不断聚积在烧杯底部,氢气则聚集在试管底部。（食盐水的浓度要恰当。镁在较稀食盐水中反应速率比在饱和食盐水中大，但镁在饱和食盐水中聚积氢氧化镁沉淀的速度又比在稀食盐水中快。较为适宜的浓度是用稀释一倍的饱和食盐水。

去除了氧化膜的金属Mg可以与NaHCO₃ 溶液作用析出氢气,溶液中有白色难溶物生成。这是由于镁直接与水反应，转化为H₂和Mg(OH)₂。溶解在水中的少量Mg(OH)₂电离生成的ＯＨ^－与溶液中的HCO₃^—反应生成CO₃^2—，促使反应生成的Mg(OH)₂更多溶解。溶液中Mg²⁺、OH^－、CO₃^2—，结合析出白色难溶物碱式碳酸镁。

参考文献：

王云生老师博客：http://blog.sina.com.cn/s/blog_62f27c4301018c7y.html