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不少资料认为，向铁盐(Fe3+)溶液中加入过量的镁片，反应完成后变为无色的MgCl2溶液。其理由是:Fe3+与镁片先后发生两步反应:
一步:2Fe3++Mg=Mg2++2Fe2+
二步:Fe2++Mg=Fe+Mg2+
事实上这种认识是不完全的，实验现象也不是上述这么简单。
我们对此做了实验。操作过程中观察到的实验现象是这样的:将表面擦得光亮的镁片插入淡黄色FeCl3溶液中时，镁片表面上立即产生大量气泡，收集此气体点燃时发出爆鸣声(由此证明产生的气体是氢气)。随着反应的不断进行，溶液颜色由淡黄逐渐变深，最后变为褐色的悬浊液。镁片表面变黑，用蒸馏水反复冲洗镁片，仍为黑色。将表面变黑的镁片置于稀硫酸中，镁片迅速溶解，将所得溶液分成两等份，在一份中滴入几滴浓硝酸，之后分别滴入KSCN溶液，只有滴入硝酸的那份溶液变红。
由此说明上述反应过程中有铁被还原出来。静置反应后得到悬浊液，将上层清液倒入一试管中，滴入几滴浓硝酸，再滴入KSCN溶液时，无明显现象;向褐色沉淀物中滴加稀硫酸，沉淀物溶解，所得溶液呈淡黄色，滴加KSCN溶液时，溶液变红。由此说明褐色悬浊液是生成的Fe(OH)3所致。我们认为，出现上述现象的主要原因是Fe3+的水解所致:
Fe3++3H2O=Fe(OH)3+3H+
虽然Fe3+的氧化性比H+强，但由于Fe3+的水解程较大，产生的H+浓度也较大，而Mg的还原性较强，是此，Fe3+、H+均可与之反应，由于H+还原为H2逸出，破坏了Fe3+的水解平衡，促进了Fe3+不断向水解的方向移动，从而使溶液颜色逐渐变深，最后变为褐色的悬浊液。之后生成的Fe2+又发生水解反应，并建立水解平衡:
Fe2++2H2O<=>Fe(OH)2+2H+
此时虽然Fe2+的氧化性比H+弱，但其浓度比H+大，此时Mg同时可与它们发生置换反应，一方面不断产生H2，使Fe2+水解平衡不断向水解的方向移动:另一方面又有部分Fe2+被还原析出附着在镁片上。上述过程可用五个化学方程式表示如下:
2Fe3++6H2O+3Mg=2Fe(OH)3↓+3Mg2++3H2↑
2Fe3++Mg=2Fe2++Mg2+
Fe2++2H2O+Mg=Fe(OH)2↓+Mg2++H2↑
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
Fe2++Mg=Mg2++Fe |
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