Question

如何利用MgCl₂溶液、AlCl₃溶液、NaOH溶液和盐酸等设计实验，进行Mg(OH)₂、Al(OH)₃碱性强弱的对比性实验，来探究说明镁和铝两种元素原子失电子能力的强弱？

Answer 1

解析：许多氢氧化物能和酸反应生成盐和水。把只与酸反应生成盐和水，而不能与碱反应生成盐和水的氢氧化物叫做碱；而把既能与酸反应生成盐和水，又能和碱反应生成盐和水的氢氧化物叫做两性氢氧化物。大量实验证明，Mg(OH)₂是碱，而Al(OH)₃是最常见的典型的两性氢氧化物，它和盐酸及氢氧化钠的反应方程式为

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

NaAlO₂叫做偏铝酸钠。其中，氢氧化物与碱反应生成了盐和水，说明氢氧化物已经显示出了一定的酸性。

    对酸和碱的认识还有一种理论，称之为“酸碱电离理论”。首先，把电解质在水中电离时，能完全电离成离子，而在水中没有电解质分子存在的电解质，叫做强电解质，例如NaOH、HCl、NaCl等强碱、强酸和大部分盐等，电离时用等号表示,如NaOHNa⁺+OH^-；而把在水中，只有部分电离成离子，还有电解质分子存在的电解质，叫做弱电解质,电离时用可逆号“”，例如 NH₃·H₂O+OH^-,Mg(OH)₂溶于水以后，也有极少部分未发生电离，而Al(OH)₃在水中则同时存在着两种电离趋势，电离方程式可表示为

H⁺++H₂OAl(OH)₃Al³⁺+3OH^-

        酸式电离                                      碱式电离

答案：由所给的试剂可以分析设计，先用两支试管，分别取MgCl₂溶液、AlCl₃溶液，再分别加入适量NaOH溶液，制得Mg(OH)₂和Al(OH)₃白色沉淀物，然后再将制得的氢氧化物分别分成两份，向一份中继续加入NaOH溶液，另一份加入盐酸。发现Mg(OH)₂不溶于NaOH溶液只溶于盐酸；而Al(OH)₃既能溶于NaOH溶液又能溶于盐酸，均变成无色透明的溶液。Mg(OH)₂不溶于NaOH溶液只溶于盐酸，说明它只有碱的性质，没有酸的性质；而Al(OH)₃溶于盐酸，说明它具有碱的性质，又能溶于NaOH溶液，说明已经显示出酸的性质，说明它的碱性比Mg(OH)₂的碱性弱。进而说明金属镁比铝失电子的能力强。