Question

如何利用MgCl₂溶液、AlCl₃溶液、NaOH溶液和鹽酸等設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行Mg(OH)₂、Al(OH)₃堿性強(qiáng)弱的對(duì)比性實(shí)驗(yàn)，來探究說明鎂和鋁兩種元素原子失電子能力的強(qiáng)弱？

Answer 1

解析：許多氫氧化物能和酸反應(yīng)生成鹽和水。把只與酸反應(yīng)生成鹽和水，而不能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物叫做堿；而把既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能和堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物叫做兩性氫氧化物。大量實(shí)驗(yàn)證明，Mg(OH)₂是堿，而Al(OH)₃是最常見的典型的兩性氫氧化物，它和鹽酸及氫氧化鈉的反應(yīng)方程式為

Al(OH)₃+3HClAlCl₃+3H₂O  Al(OH)₃+NaOHNaAlO₂+2H₂O

NaAlO₂叫做偏鋁酸鈉。其中，氫氧化物與堿反應(yīng)生成了鹽和水，說明氫氧化物已經(jīng)顯示出了一定的酸性。

    對(duì)酸和堿的認(rèn)識(shí)還有一種理論，稱之為“酸堿電離理論”。首先，把電解質(zhì)在水中電離時(shí)，能完全電離成離子，而在水中沒有電解質(zhì)分子存在的電解質(zhì)，叫做強(qiáng)電解質(zhì)，例如NaOH、HCl、NaCl等強(qiáng)堿、強(qiáng)酸和大部分鹽等，電離時(shí)用等號(hào)表示,如NaOHNa⁺+OH^-；而把在水中，只有部分電離成離子，還有電解質(zhì)分子存在的電解質(zhì)，叫做弱電解質(zhì),電離時(shí)用可逆號(hào)“”，例如 NH₃·H₂O+OH^-,Mg(OH)₂溶于水以后，也有極少部分未發(fā)生電離，而Al(OH)₃在水中則同時(shí)存在著兩種電離趨勢(shì)，電離方程式可表示為

H⁺++H₂OAl(OH)₃Al³⁺+3OH^-

        酸式電離                                      堿式電離

答案：由所給的試劑可以分析設(shè)計(jì)，先用兩支試管，分別取MgCl₂溶液、AlCl₃溶液，再分別加入適量NaOH溶液，制得Mg(OH)₂和Al(OH)₃白色沉淀物，然后再將制得的氫氧化物分別分成兩份，向一份中繼續(xù)加入NaOH溶液，另一份加入鹽酸。發(fā)現(xiàn)Mg(OH)₂不溶于NaOH溶液只溶于鹽酸；而Al(OH)₃既能溶于NaOH溶液又能溶于鹽酸，均變成無色透明的溶液。Mg(OH)₂不溶于NaOH溶液只溶于鹽酸，說明它只有堿的性質(zhì)，沒有酸的性質(zhì)；而Al(OH)₃溶于鹽酸，說明它具有堿的性質(zhì)，又能溶于NaOH溶液，說明已經(jīng)顯示出酸的性質(zhì)，說明它的堿性比Mg(OH)₂的堿性弱。進(jìn)而說明金屬鎂比鋁失電子的能力強(qiáng)。