镁与盐酸反应异常现象的探究

河北省霸州市第八中学 杨海燕

一、发现问题

在探究金属镁与稀盐酸反应的放热现象时，小明同学把打磨好的约2 cm长的镁条卷起后放在小试管中，滴加几滴稀盐酸，用手触碰试管外壁，发现试管外壁发热，镁条表面有气泡产生。此外，小明还观察到溶液变浑浊，有少量白色沉淀产生。

二、合理猜想

为什么会有沉淀产生呢？小明很诧异。他看到自己周围小组同学的实验中并没有产生沉淀，于是他和同组同学换用干净的试管，用邻组同学的盐酸和镁条用同样方法又做了一次实验，结果发现还是有少量的白色沉淀产生。同学们看到小明反复实验都产生少量白色沉淀，便好奇起来。同样的药品，为什么小明的实验中会出现白色沉淀呢？他们去请教老师，老师仔细观察后让他们把小明做实验的试管和自己做实验的试管放在一起对比，看看有什么不同。其他小组的同学对比后发现小明的盐酸用量较少，镁条剩余，而其他组同学的镁条都反应完了。难道有无白色沉淀产生与盐酸和镁条的用量有关吗？

三、设计方案

图1 小明实验现象

图2 对比实验

老师说可以用对比实验验证白色沉淀物的产生与反应物的用量是否有关。同学们讨论后很快设计出实验方案：分别取用打磨好的约2 cm长的镁条卷起后放在1到8号8支小试管中，用相同的胶头滴管分别向8支小试管中滴入5滴、10滴、20滴、30滴、40滴、50滴、60滴、70滴稀盐酸，观察现象。

四、实验验证

同学们分小组相互合作很快完成了实验。通过实验观察到1到6号试管中的镁都有剩余，不过剩余的镁越来越少，7、8号试管中的镁全部反应，没有剩余。1到6号试管中都有浑浊现象，7、8号试管中无沉淀物。通过实验同学们得出初步结论，小明的实验中出现浑浊是因为盐酸用量太少。

五、深入探究

同学们马上又提出了新问题：白色沉淀物是什么，是怎么产生的呢？老师引导他们根据质量守恒定律考虑，猜想白色沉淀物是什么物质。同学们做出了以下几种猜想：1.可能是从镁条上脱落的镁的小颗粒；2.可能是生成的氯化镁达到饱和后析出；3.可能是其他物质。

如何验证猜想呢？同学们讨论后又很快设计出了实验方案。验证猜想1：把有浑浊物的试管中的浑浊液体倒入另一支试管中，加入足量的稀盐酸，观察有无气泡产生。验证猜想2：把有浑浊物的试管中的浑浊液体倒入另一支试管中，加入足量的蒸馏水，观察沉淀是否溶解。

同学们按照实验方案实验后发现，向镁与盐酸反应后的浑浊液体中加入足量的稀盐酸无气泡产生，加入足量的蒸馏水沉淀不溶解。猜想1、2均错误。那白色沉淀究竟是什么物质呢？老师解释说：在镁与盐酸的反应中，当盐酸不足量时会生成碱式氯化镁的白色沉淀，其中的反应过程比较复杂，同学们在学习到更多的化学知识时便可以明白其中的原理。

通过这次探究同学们认识到，反应物的量不同时会有不同的产物；当实验过程中出现异常现象时，应该理性分析、合理猜想、设计实验、分析现象，进而得出结论、验证猜想；当遇到暂时不能解决的问题时，可以通过请教老师、查阅资料等方式进行解决。