1研究背景

钠与水作用得到NaOH并释出H2是中学阶段典型的活泼金属与水反应的课堂教学资源，许多教师在教学过程中把该反应的本质简单归纳为钠是与水电离岀来的H’CT作用,认为溶液中的h,o+浓度越大,则钠与水溶液反应越快的结论。学者王永森在探究钠与酸溶液反应时提出钠与酸溶液反应首先是与出0+作用，认为其他条件相同的情况下，反应速率与浓度成正比的观点;刘文芳老师在“探究钠与酸溶液的反应速率”一文中提出影响钠与酸溶液反应的两个因素：比0*浓度大小以及Na*和比的扩散速率，指出在低浓度酸中，出0+浓度主导了反应速率，高浓度酸中，Na*和H2的扩散成了控制反应速率的主要原因。但上述观点无法解释一定量的钠分别与pH=l的盐酸、pH=13的氢氧化钠溶液反应时速率几乎相同的事实，因此其观点值得商榷。

“钠与酸溶液反应的差异性分析”一文则指出钠与浓酸比钠与水的反应速率小得多的原因是钠与浓盐酸反应得到的NaCl在浓盐酸中难以溶解而影响反应速率,认为所得溶质的溶解度越大，钠与水溶液反应越快的观点。以上各种观点到底哪种说法更合理，哪种思维模型更能真实表征活泼金属与水溶液作用的反应速率？

2钠、镁分别与浓盐酸和冰醋酸反应的“异常”现象

［实验1］把一粒黄豆大小的金属钠投入到盛有50mL35%的浓盐酸的烧杯中，观察到钠浮在液面上并来回移动，反应平稳，无火星，有大量的白色小颗粒逐渐下沉到烧杯底部，溶液变浑浊，经检验，白色小颗粒为NaCl。

［实验2］取1镁条（未打磨,镁条表面积比［实验1］的钠的表面积小得多）投入到盛有50mL35%的浓盐酸烧杯中，观察到镁开始时下沉并很快上浮到液面，反应较剧烈，一段时间后溶液呈沸腾状，有大量白雾（白雾为盐酸小液滴，有强烈的刺激性气味）产生。比较钠、镁分别与浓盐酸反应发现—镁与浓盐酸反应快得多。

［实验3］把一粒黄豆大小的金属钠和表面积相近的镁条同时投入到盛有50mL17.4mol/L的冰醋酸的烧杯中。钠浮在溶液液面上，表面有少量气泡,无来回游动现象，反应平稳；镁下沉到溶液底部，表面产生大量气泡并逐渐上浮到溶液表面。肉眼观察，镁与冰醋酸反应速率大得多，同时可以闻到刺激性气味（乙酸）。反应一段时间后，往烧杯中慢慢注入蒸憎水，钠逐渐融化成小球，开始在液面上来回游动，反应速率显著增大(注：上述三个实验均在19.5£左右室温下进行)。

3提出钠、镁与水溶液作用的微观机理模型

3.1“破坏保护膜”模型研究钠、镁与水溶液作用机理周星等学者⑷认为镁在低温下能和水反应，但程度低，在相对高温条件下,反应程度较高；随时间增加,同一温度下反应速率减小,即Mg/HW反应表现出明显的快速反应和慢速反应两个阶段特征：(1)在快速反应阶段：镁粉与水的接触面积大,在反应速率一定的前提下，单位时间参与反应镁的质量大，反应程度快速增加；(2)在慢速反应阶段：随着反应的进行，镁粉表面覆盖了一层Mg(0H)2,使镁粉与水的接触面积减小，阻碍了反应的进一步发生，反应速率减小,反应程度增加缓慢，直至反应停止。在Mg/NaOH溶液体系中，更容易形成Mg(OH)2保护膜，使反应难以持续，这也是大多数学者认为镁与NaOH溶液“不反应”的原因所在,请注意，这里的“不反应”的真实含义就是反应速率很小的意思，而不是不能“自发”。