镁与水反应报告单

贵定一中高中化学实验报告单

2016 —2017 学年第二学期

姓名：组员：班级：实验日期：2017年月日

镁带燃烧的探究

【题文】(10分)某校研究性学习小组用右图装置进行镁条在空气中燃烧的实验：将镁条燃烧、冷却后打开止水夹。 【发现问题】 进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的30%。如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积应不超过其容积的 %。可现进入集气瓶中水的体积约为其容积的30%，根据空气的组成，可推出减少的气体中一定有氮气，这种推测的理由 是。剩余约70%的气体主要成份是。【提出假设】镁条能与空气中的氮气发生化学反应。 【探究实验】 接着上述实验，先拿开装置中集气瓶的胶塞，然后迅速把点燃的镁条伸进含有剩余气体的集气瓶中。发现镁条能在余下的气体中剧烈燃烧。 【实验结论】根据上述探究实验，你得的结论是。 【查阅资料】 ①镁条在氮气中能燃烧并生成氮化镁(Mg3N2)固体。该反应的化学程。 ②镁条除了能与氮气反应，还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁。请你写出该反应的化学方程式。 【实验反思】通过以上探究，你对燃烧有了什么新的认识： 。（写出一点即可）。

答案 某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验。 （1）请写出镁条与氧气反应的化学方程 式； （3）小红按下图装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有少量黄色固体。 【提出问题】黄色固体是什么呢？ 【查阅资料】①氧化镁为白色固体；②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁（Mg3N2）固体 ③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 【做出猜想】黄色固体是Mg3N2。 【实验探究】请设计实验，验证猜想： 实验操作实验现象及结论 【反思与交流】空气中N2含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，为什么呢？请给出合理的解释： 1. 某学习小组做镁条在空气中燃烧实验时，发现生成物中有黑色固体。针对这一现象， 他们猜想可能是镁与N2或CO2反应生成黑色固体.

镁和水反应的问题

镁和水反应的问题 关于金属和水的反应，在新课标教材《必修1》的第三章第一节“金属的化学性质”里作了专门讲述，除此之外，教材里再没有提起这个问题了。但是在这一节里，只是作了一个钠和水的实验，附上了一张“铁粉与水蒸气反应”的照片，教材正文从未提到金属镁，连习题里几乎都未涉及到，只在这一章的总复习题的最后一个题里计算5.1克镁铝合金中镁和铝的含量。如果老师不在平时的训练题中扩大知识面，不仔细总结和强调金属和水反应的规律，那么关于镁和水反应的问题学生就有些陌生，当然，肯定地说，绝大多数高三学生早已有了这个知识点：镁不能和冷水反应，只能与沸水反应生成氢气。但是，2016年全国高考新课标1的第5个选择题，有一个选项关系到镁和冷水反应的问题，原题是： “Mg﹣AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池．下列叙述错误的是（）A．负极反应式为Mg﹣2e﹣=Mg2+ B．正极反应式为Ag++e﹣=Ag C．电池放电时Cl﹣由正极向负极迁移 D．负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑” 答案D项是正确的。有的直接说镁和水可以起这个反应，但电池是在冷水条件下进行的，这就和镁不能和冷水反应相矛盾了，本文讨论的就是这个问题。原来，有一个水解的条件隐藏其中，先是由于A项中生成的Mg2+要水解，使溶液显酸性，故有两个反应同时进行：Mg2++2H2O== Mg（OH）2+2H+ Mg+2H+== Mg2++H2↑合并两个反应得 Mg+2H2O== Mg（OH）2+ H2↑所以D 对。如果没有A项的反应，D 项是不可能发生的，镁比较活泼，在MgCl2、NH4Cl溶液里很容易发生这个反应，在FeCl3溶液里更容易发生，都是由于Mg2+水解增大了H+的浓度，而镁只需要这样的H+浓度就能顺利反应了。 这几年，盐类的水解都是考点，但都不是专门的考题，都有一定的隐蔽性，解题时要注意考题的综合性和思维的细致性。

(完整版)钠镁及其化合物知识点

一、知识梳理 (一)钠 1．物理性质 银白色金属，质软，密度比水小钠的密度大于煤油小于水熔点低、具有良好的导电性和导热性。 2．化学性质 (1)与非金属单质的反应 ①Na与O2在点燃的条件下发生反应的化学方程式为：2Na+O2点燃Na2O2。 ②Na在常温下露置于空气中的化学方程式为：4Na＋O2===2Na2O ③Na与S的反应为：2Na＋S===Na2S (2)与水的反应 ①化学方程式为：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ ②实验现象 a．“浮”：将钠投入水中，钠浮在水面上。说明钠的密度比水小。 b．“熔”：钠熔化成小球。说明钠的熔点低，且该反应是放热反应。 c．“游”：小球在水面上四处游动。说明有气体生成。 d.“响”：有嘶嘶的响声。说明有气体产生且剧烈。 e．“红”：反应后的溶液能使酚酞变红。说明反应生成了碱。 （3）钠用于钛、锆、铌、钽等金属氯化物中置换出金属单质 例如：TiCl4+4Na 700～800℃Ti+4NaCl 3．钠的制取 电解熔融氯化钠 4.钠的保存 实验室中通常把少量钠保存在煤油中，目的是防止Na与空气中的O2和水蒸气发生反应。 (二)钠的几种重要化合物 1.氧化钠和过氧化钠 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2) 颜色状态白色固体淡黄色固体 电子式 氧化物类型碱性氧化物过氧化物

氧元素化合价－2 －1 阴阳离子数之比1∶2 1∶2 生成条件常温下加热或点燃金属钠 稳定性不稳定，可继续氧化稳定 跟水反应Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋H2O===4NaOH＋O2↑ 跟CO2反应Na2O＋CO2===Na2CO32Na2O2＋2CO2=== 2Na2CO3＋O2 跟酸反应Na2O＋2HCl===2NaCl＋ H2O 2Na2O2＋4HCl=== 4NaCl＋2H2O＋O2↑用途制NaOH，用途较少作供氧剂、氧化剂、漂白剂等 2.氢氧化钠 俗称：烧碱、火碱、苛性钠。 (1)主要物理性质：白色固体，易吸收空气中的水蒸气而潮解，易溶解于水，并且放出大量的热量，有强腐蚀性。 (2)主要化学性质：为一元强碱，具有碱的通性。 3．碳酸钠和碳酸氢钠 名称及化学式碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3 俗名纯碱、苏打小苏打 颜色、状态白色粉末白色细小晶体 水溶性易溶于水可溶于水 与盐酸反应Na2CO3＋2HCl === 2NaCl＋H2O＋CO2↑ NaHCO3＋HCl ===NaCl＋H2O＋CO2↑ 热稳定性受热难分解 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 与NaOH 不反应NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O 与Ca(OH)2Na2CO3＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋ 2NaOH NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋NaOH＋H2O 或2NaHCO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O 相互转变（三）镁 1.镁的提取 海水Mg(OH)2MgCl2·6H2O Mg Cl2 MgCl2 加盐酸 浓缩结晶石灰乳脱水电解 贝壳CaO 煅烧水

高中化学--海水中的元素 镁与海水提镁练习题

高中化学--海水中的元素镁与海水提镁练习题1．下列说法中正确的是( ) A．海水中的常量元素有：Cl、Na、S、I等 B．海水中的微量元素有：Li、V、I、Br等 C．锂是海水中的微量元素，是热核反应的原料之一 D．粗盐易潮解，是因为NaCl具有吸水性 答案 C 解析碘是微量元素，溴是常量元素，NaCl不潮解，粗盐易潮解是由于含有CaCl 2、MgCl 2 等物质. 2．为防止缺碘给人带来的危害，国家采用在食盐中强制加碘的办法为人们补碘.在食盐中所加的碘是( ) A．KI B．KIO 3 C．I 2 D．含碘的有机物 答案 B 解析食盐中加入的是KIO 3 . 3．下列关于海水中化学元素的叙述正确的是( ) A．元素周期表中所有的元素在海水中都能找到 B．1 L海水中所有元素的含量都多于1 mg C．常量元素的质量占海水总质量的99.9% D．尽管海水中含有大量的碘，但碘是海水中的微量元素 答案 D 解析海水是化学元素的宝库，元素周期表中的80多种元素能在海水中找到.某些元素在1 L海水中含量超过1 mg，这些元素称为海水中的常量元素；大多数元素在1 L海水中含量小于1 mg，我们将其称为海水中的微量元素.常量元素的总量占海水所溶解物质总量的99.9%，而不是海水总质量的99.9%.虽然海水中含有大量的碘元素，但1 L海水中含碘量小于1 mg，所以碘元素是海水中的微量元素. 4．在从海水中提取金属镁的过程中，下列化学反应不会涉及的是( ) A．Mg2＋＋2OH－===Mg(OH) 2 ↓ B．Mg(OH) 2＋2HCl===MgCl 2 ＋2H 2 O

C ．MgCl 2=====通电 Mg ＋Cl 2↑ D ．MgO ＋2HCl===MgCl 2＋H 2O 答案 D 解析 海水提镁涉及的反应流程是：CaCO 3―→CaO―→Ca(OH)2―→Mg(OH)2―→MgCl 2―→Mg，故D 项反应不会涉及. 5．由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①在一定条件下脱水干燥；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤浓缩结晶.其先后顺序正确的是( ) A ．②④⑤③① B ．③②④①⑤ C ．③④②⑤① D ．②④③⑤① 答案 D 解析 由海水中提取镁可知，先在海水中加入熟石灰，使Mg 2＋沉淀出来，过滤得到Mg(OH)2，然后再加盐酸溶解、浓缩结晶，在一定条件下脱水干燥，最终得到无水氯化镁.故D 项正确. 6．物质的量为0.10 mol 的镁条在只含有CO 2和O 2混合气体的容器中燃烧(产物不含碳酸镁)，反应后容器内固体物质的质量不可能为( ) A ．3.2 g B ．4.0 g C ．4.2 g D ．4.6 g 答案 D 解析 发生的反应有2Mg ＋O 2=====点燃2MgO,2Mg ＋CO 2=====点燃 2MgO ＋C.当镁的量不足时，镁条完全燃烧，若0.1 mol 镁全部与O 2反应，则m (MgO)＝4.0 g ；若0.1 mol 镁全部与CO 2反应，则 m (MgO)＋m (C)＝4.6 g ，故反应后固体物质的质量：4.0 g

探究镁与氯化铵溶液的反应

探究镁与氯化铵溶液的反应 一、探究问题的提出 在学习了盐类水解之后，许多学生认为镁能够与氯化铵溶液剧烈反应的原因是：氯化铵水解呈酸性，镁与水解产生的H +反应生成氢气。反应的离子方程式为NH 4++H 2O=NH 3H 2O+H +，Mg + 2H +=M g 2++H 2。这种观点也为许多教师所认同,在有些教学参考资料上也有类似的解释。但我们认为这样解释并不符合事实，因而通过实验探究来验证自己的猜想。 二、相关资料查阅综述 1.镁与氯化铵反应不仅有氢气生成，还有氨气以及氢氧化镁。 2.镁与氯化铵溶液反应剧烈是由于NH 4+与Cl -反应引起的： 镁离子能与按盐溶液反应放出氢气，并非由于NH 4+水解使溶液先酸性导致，而是NH 4+直接与Mg(OH)2作用而使其溶解，消除了保护层，反应为Mg(OH)2 +2NH 4+= Mg 2++2NH 3 H 2O ，这样镁与水接触反应，镁与铵盐反应的初始阶段总反应为Mg+ 2NH 4+ +2H 2O=Mg 2++2NH 3 H 2O+H 2，后来溶液碱性增强后，又有Mg(OH)2生成，Mg 2++2 NH 3 H 2O= Mg(OH)2+2NH 4+ ，但沉淀并非在镁的表满产生，此时反应的继续可与认为NH 4+充当了镁与水的反应的催化剂，Mg+2H 2O= Mg(OH)2+ H 2。 氯离子加快镁与水反应，是由于氯离子具有将强的穿透的作用，能是Mg(OH)2 从镁表面脱咯，这样失去保护层的镁就可与水反应了。 由此可见，镁与氯化铵溶液反应，其中NH 4+与Cl -都使反应有利进行，本质仍为镁与水的置换反应。 3.NH 4+ 的酸性本质 根据酸碱质子理论,能够给出质子(H+ ) 的物质叫酸,能够接受质子(H + ) 的物质叫碱。现以H 2O 、酸(HA) 、NH 3 为例说明于下。 H 2O 是一种中性溶剂,水分子之间发生质子的转移,能发生自电离: H 2O + H 2O → H 3O + + OH - (碱1) (酸1) (酸2) (碱2) 根据酸碱质子理论H2O 既可以是酸,又可以是碱,是一种两性溶剂。 酸(以HA 为代表) 在水中的电离: H 2O + HA → H 3O + + A - (碱1) (酸1) (酸2) (碱2) 可见酸溶于水的离解,不能简单看成是酸分子离解成酸，根离子和氢离子(即质子H + ) ,而应该理解为是水分子和酸分子之间的质子转移作用,作为溶剂的水

高中化学：海水中的元素 镁与海水提镁学案

高中化学：海水中的元素镁与海水提镁学案 [学习目标] 1.知道从海水中提取镁的方法及有关反应。2.知道海水中元素的存在和用途，认识镁单质的还原性和重要用途。 一、海水——元素宝库 1．海水中的元素 2．海水中几种元素的主要用途 (1)碘：可用于制药，如碘酒，□05甲状腺肿瘤。我国规定食盐中必须加入□06碘酸钾以确保人体的摄碘量。 (2)锂：□07热核反应的重要材料之一，也是制造□08锂电池和特种合金的原料。 (3)铀：可用做□09核燃料。 3．氯碱工业

(1)工业上用电解饱和食盐水的方法来制取□10NaOH 、Cl 2、H 2，并以它们为原料生产一系列的化工产品，称为氯碱工业。 (2)反应原理：电解饱和食盐水的化学方程式为□112NaCl ＋2H 2O=====通电 2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑。 二、镁与海水提镁 1．海水提镁 (1)流程：浓缩的海水――→加碱□01Mg(OH)2――→过滤加盐酸□02MgCl 2溶液――→结晶、过滤、干燥、电解 Mg 。 (2)主要化学反应 ①Mg(OH)2的生成：□ 03MgCl 2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋CaCl 2。 ②MgCl 2的生成：□ 04Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O 。 ③镁的生成：□05MgCl 2(熔融)=====通电 Mg ＋Cl 2↑。 2．镁的性质和用途 (1)物理性质 (2)化学性质 镁是一种比较活泼的金属，具有较强的还原性。

(3)用途 ①制造业中，用来制造轻合金。在国防工业中有重要应用，被誉为□15国防金属。 ②冶金工业上，金属镁常用作□16还原剂和□17脱氧剂。 一、海水元素的宝库 [交流研讨] 1．为什么说NaCl是“无机化工之母”？ 提示：工业化工中最重要的物质是“三酸——盐酸、硝酸、硫酸”，“二碱——NaOH、 Na 2CO 3 ”，工业上利用电解饱和食盐水得NaOH和H 2 、Cl 2 ，H 2 和Cl 2 又可制备盐酸；工业上又可

钠镁铝与水酸碱的反应

钠镁铝与水酸碱的反应 流程概括 1 钠与水、酸、碱反应的比较研究 2 镁条、镁粉与水、酸、碱反应的比较研究 3 铝箔、铝粉与水、酸、碱反应的比较研究 4 钠、镁、铝与水反应的比较研究 分析讨论 1 铝在与酸反应的时候反应活性低，尤其是与硫酸的反应非常缓慢，如何解释这个问题？ 答：Al表面有一层致密的氧化膜，为低化学活性的α-Al 2O 3 ，其△ f G m =-1582.3 kJ/mol，因此由Al形成α-Al 2O 3 是非常容易发生的自发反应，即便我们在反应 前已经设法刮去Al表面的氧化膜，其表面依然会迅速形成新的氧化膜。而α -Al 2O 3 作为刚玉的成分，其硬度很高，耐磨性很强，化学反应活性也很低。因此， 正是由于难以刮去、就算刮去又极易迅速形成的氧化膜的影响，铝很难与酸发生反应，但铝单质本身与酸的反应活性是很强的。而在选用不同的酸做比较研究的时候，盐酸的反应效果要优于硫酸。其原因可能在于：其一，氯化氢分子较小，容易穿透氧化膜层；其二，氯离子可以与铝离子形成配离子，即[AlCl 4 ]-，可以有效的溶解氧化膜层。 2 镁条、铝箔与冷水会发生微弱反应，而非课本上所说的不反应或者基本不反应，为什么？为什么反应活性较低？ 答：通过实验我们发现，镁铝与冷水可以发生微弱反应，仔细观察可以发现金属表面有气泡缓缓溢出，绝非课本上所说不反应或者基本不反应的情况。在沸水状态下，镁可以较为快速的与水反应，而铝的反应活性依然不够高。发生这种现象的原因在于，镁、铝作为活泼金属，本身是可以与水发生反应的，但反应生成的难溶性的氢氧化镁和氢氧化铝覆盖在金属表面，阻止了内部金属与水的接触，反应趋向于停止了，升高温度有加速氢氧化物的扩散的作用，同时也能提高反应

镁与海水提镁精讲精练与习题

镁与海水提镁（讲义） 一、知识点睛 1.海水提镁 （1）流程 浓缩的海水____________________ ___________。 （2）主要反应 ①用贝壳生产所需的碱 CaCO3CaO+CO2↑、CaO+H2O=Ca(OH)2 ②加碱沉淀Mg2+ Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ ③加盐酸得到MgCl2 Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O ④电解熔融MgCl2得到Mg MgCl2Mg+Cl2↑ 2.镁的性质 （1）物理性质 _____色金属，密度较____，熔点较____，硬度较____。有良好的导电 性、导热性和延展性。 （2）化学性质 镁是较活泼的金属，有较强的_________性。 ①与非金属单质反应 2Mg+O22MgO Mg+Cl2MgCl2 3Mg+N2Mg3N2 ②与某些氧化物反应 2Mg+CO22MgO+C ③与水反应 Mg+2H2O（热）=Mg(OH)2↓+H2↑ ④与酸反应 镁与稀硫酸或盐酸反应生成氢气：

Mg+2H+=Mg2++H2↑ 镁与氧化性酸（浓硫酸、硝酸）反应，不生成氢气： Mg+2H2SO4（浓）=MgSO4+SO2↑+2H2O ⑤与盐反应 Mg+Cu2+=Mg2++Cu 二、精讲精练 1.海水中含有MgCl2，从海水中提取镁正确的方法是（） A．海水Mg(OH)2Mg B．海水MgCl2溶液→MgCl2晶体Mg C．海水Mg(OH)2MgO Mg D．海水Mg(OH)2MgCl2溶液→MgCl2（熔融） Mg 2.查阅资料得知：苦卤中含有氯化镁、氯化钠、溴化钾、氯化钾等，可以综合 利用海水资源制备金属镁。下图是化工厂利用苦卤生产镁的流程： （1）海水提镁要用到海滩上的贝壳，贝壳的作用是______ _________________，贝壳所经历变化的化学方程式为 _____________________________________________。 （2）Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤_______________________________________。 （3）制取金属镁时，可以用电解熔融MgCl2的方法，反应的化学方程式为_______________________________。 （4）以上制取镁的过程中涉及的基本反应类型有________ _____________________________________________。 3.下列关于镁的叙述中，不正确的是（） A．镁燃烧发出耀眼的白光，常用于制造信号弹和焰火 B．由于镁跟空气中的氧气反应，所以镁必须密封保存 C．镁能跟盐酸反应放出H2 D．镁常用做还原剂和脱氧剂

镁铝与水的反应

对于镁铝来讲，二者均是较活泼的金属，从其本身所具有的能力来讲（内因），完全有能力与水发生置换反应放出氢气（EAl3+/Al=-2.375V、EMg2+/Mg=-1.67V、EH2O/H2=-0.414V）。但事实上，在通常条件下，镁铝并不与水反应，其原因是因为当镁铝与水反应后，均会生成难溶性的氢氧化镁和氢氧化铝，覆盖在镁铝的表面，阻止了内部金属与水的接触，使金属“钝化”，反应便停止了。因此在镁铝与水进行反应时，要想使反应顺利地进行，关键是要消除阻止反应进行的氢氧化镁和氢氧化铝这一“保护层”，满足了这一条件，镁铝就可与水反应了。 1.对镁与铵盐溶液反应的认识： 镁能与铵盐溶液反应放出氢气，上述对内外因的关系分析来看，这首先是由于浓的铵盐溶液能溶解氢氧化镁这一“保护层”： Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3H2O 这样消除了阻止反应进行的氢氧化镁，镁便与水顺利地接触，从而反应放出了氢气： Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑ 总反应为： Mg+2H2O+2NH4+=Mg2++2NH3H2O+H2-↑ 对于这一反应，往往有学生会错误地认为这是由于铵离子水解使溶液显酸性，镁才与之反应放出氢气，但事实上，镁还可以与显中性的醋酸铵溶液反应放出氢气，显然这一认识是错误的。由此也不难看出，该反应的本质是镁与水进行了置换反应。 2.对铝与强碱溶液反应的认识： 铝能与强碱溶液反应放出氢气，同样从内外因的关系来看，这首先是由于强碱溶液能够溶解氢氧化铝这一“保护层”： Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 这样消除了阻止反应进行的氢氧化铝，铝便可与水顺利地反应了： 2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑ 总反应式为： 2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑ 通过这样的分析很容易得出该反应的本质即是铝与水发生了置换反应，强碱只是起到了溶解氢氧化铝，也即创造铝与水顺利反应的条件的作用。应当注意的一点是，在强碱性溶液中，由水电离的氢离子浓度更小，但铝仍能与之反应放出氢气，可见铝还是相当活泼的。 ３．设计在其它条件下让镁与水反应：

钠镁铝与水酸碱的反应x

钠镁铝与水酸碱的反应 一、实验目的： 1.掌握钠镁铝与水酸碱的反应原理、现象。 2.探究不同金属与水、酸、碱反应的快慢。 3.探究不同的条件下钠镁铝与水、酸、碱、反应的速率。 二、实验原理： 1.钠与水反应方程式： 2Na+H2O=2NaOH+H2 钠与水反应本质是和水中氢离子的反应，所以钠与盐酸反应，不是先和水反应，钠与酸溶液的反应涉及到钠的量，如果钠少量，只能与酸反应，如钠与盐酸的反应： 2Na+2HCl=2NaCl+H2 如果钠过量，则优先与酸反应，然后再与酸溶液中的水反应。 注意：钠和酸反应十分剧烈，极易产生爆炸，在试验中应注意钠的量和酸的浓度。 2.镁与水反应方程式： Mg+2H2O（热）=Mg(OH)2+H2 镁与冷水反应很慢，但是和热水反应剧烈，本质和钠基本一样，是和水中的氢离子反应，从而生成氢气，和氢氧化镁， 镁与盐酸反应方程式： Mg+2HCl=MgCl2+H2

3.铝和水几乎不反应，因为铝的活泼性不够，不能够和水中的氢离子反应；由于铝的两性， 它既能与酸反应，也能喝碱反应。 铝与酸反应方程式： 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 铝和碱反应方程式： 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 三、实验用品： 仪器：烧杯（250ml）1个、试管若干、三脚架1个、酒精灯1台、试管若干 试剂：钠块（保存在煤油中）、镁条、铝片、水、盐酸、氢氧化钠等 实验装置图： 四、实验现象： 实验操作实验现象结论或解释 1.钠与水 反应 从装满煤油的广口瓶中取出一 块那，切下一小块，用滤纸擦 干，投到烧杯中 钠浮在水面上，逐渐熔解，并在烧 杯中游动，同时发出“嘶嘶”的响 声，若钠块稍大，会出现火花，滴 入酚酞变红 钠的密度比水轻， 钠与水反应放热， 反应产生了氢气， 反应生成物呈碱

镁碳砖与钢水的反应及其影响因素

镁碳砖与钢水的反应及其影响因素 MgO-C耐火材料是最重要的碳复合耐火材料。它广泛应用于转炉、电炉、钢包渣线及一些精炼设备上。关于它与钢的反应及增碳作用进行过一些研究。Petschke等人曾研究了无添加剂镁碳砖及添加抗氧化剂金属铝的镁碳砖同两种钢铁熔体的反应。镁碳砖的性能及钢铁的成分分别见表3-1及表3-2。 从镁炭耐火材料制品中取截面积为20mm×20mm的试样，分别在450℃和1100℃下碳化6h。然后将试样插入盛有1.7kg溶融钢铁的高纯刚玉坩埚中（Al2O3的质量分数大于99.7%），插入的深度大约为5cm。刚玉坩埚放在真空感应炉内加热至1600℃，保温时间 为2?5h。用高纯氩气（Ar大于99.99%）作为保护气体。在试验过程中连续用石英真空吸管定时从祖祸中吸取钢样。然后对各钢样中的铝、碳与氧含量进行分析。所得的钢样中的碳含量与耐火材料的浸泡时间的关系如图3-3所示。 表3-1两种镁碳砖的性能

表3-2试验钢样的化学成分（质量分数/%） 图3-3不同耐火材料在不同钢样中浸泡时间与钢样中碳含量的关系 1—MgO-C-Al（450℃）/阿姆柯铁；2—MgO-C（450℃）/超低碳钢；3—MgO-C（450℃）/阿姆柯铁；4_MgO-C-Al（1000℃）/阿姆柯铁 由图可以看出，镁碳砖的热处理温度对其增碳作用有显著影响。当加抗氧化添加剂Al的镁碳砖的处理温度为450℃时，阿姆柯铁水中的C含量随耐火材料浸泡时间直线上升（直线1）。但同样的镁碳砖

经1100℃热处理后，阿姆柯铁水中的碳含量大幅度下降，而且仅仅在浸泡的最初10?20min内增碳量稍大，而后含碳量趋于稳定（曲线4）。对于不含金属铝抗氧化剂、经450℃处理的镁碳砖，在阿姆柯铁水中浸泡所引起的增碳量要小于其在超低碳钢中浸泡相同时间所导致的增碳量。但是，对于这两种金属熔体，增碳都是在前10?20min内进行。10?20min后金属溶体中的碳含量几乎不随处理时间的延长而变化（曲线2与曲线3）。 图3-4和图3-5更进一步说明钢种以及镁碳砖的品种与处理温度对钢增碳的影响，由图3-4可见，对铝镇静钢与非脱氧钢在最初约5 min内，钢中的碳含量都迅速增大。两者的碳含量相差不大。但5min 后，二者却有很大的区别。对于非脱氧钢，碳含量基本保持不变。即镁碳砖不会再向非脱氧钢中增碳。但对Al镇静钢在经5min左右的快速增碳之后，钢中的碳含量仍随钢水与镁碳砖接触时间的延长而提高。由图3-5中可以看出经1500℃碳化后的耐火材料，无论是加金属铝或者Al2O3，对铝镇静钢的增碳量最小。加金属铝经低温热处理的镁碳砖造成的增碳量最大。不加金属铝及加氧化铝的镁碳砖使铝镇静钢的增碳量都比较高。但大量增碳作用都发生在100min以前，100min 以后镁碳砖的增碳作用几乎停止，钢水中的碳含量趋于稳定。 对与阿姆柯铁反应后的未加抗氧化剂Al的镁碳砖（450℃处理）的观察发现脱碳层为200?300μm，铁水未渗入耐火材料中，这是由于在镁碳砖与铁水的界面上形成了MgO致密层，阻止了铁水向耐