作业帮金属铝粉、二氧化硅粉和冰晶石粉发生反应然后与水会发生什么反应,会产生什么气体?
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：化学作业 时间：2024/05/06 16:24:22
金属铝粉、二氧化硅粉和冰晶石粉发生反应然后与水会发生什么反应,会产生什么气体?
金属铝粉、二氧化硅粉和冰晶石粉在成球机中滚成球，然后用水淘洗，没晾干就放编织袋里封起来了，两个半小时之后，这种球就自己炸了，炸的时候有烟雾，把袋子也烧了，这种球还有一种很刺鼻的味道，自己放热！这是什么原因造成的呢？
如果这种球不与水接触，与油和塑料接触会不会发生爆炸或其它危险反应？
有什么方法可以消除反应，使这种球不再有这种刺鼻气味吗？
金属铝粉、二氧化硅粉和冰晶石粉在成球机中滚成球，然后用水淘洗，没晾干就放编织袋里封起来了，两个半小时之后，这种球就自己炸了，炸的时候有烟雾，把袋子也烧了，这种球还有一种很刺鼻的味道，自己放热！这是什么原因造成的呢？
如果这种球不与水接触，与油和塑料接触会不会发生爆炸或其它危险反应？
有什么方法可以消除反应，使这种球不再有这种刺鼻气味吗？
稍微有点复杂,不知道你对水解理解层次怎么样?
冰晶石Na3AlF6可以在水中一定程度上水解产生F-,而F-对Al表面上Al2O3有很强液相沉积作用,Al表面的Al2O3较多可以与F-作用产生AlF3（当然实际上很复杂是[Ala(OH)bFc]n+这样的离子或者胶粒,由于实际上是F-对O2-的不完全置换,而这里O2-偏多,所以产生的物质中的OH-比例偏高）然后进入液相（溶液）,由于Al3+与OH-、F-的氟比例偏低结合产物液相里比Al表面偏少,所以趋势是液相里含氟量高的水解产物水解,产生F-,重新加入对AL表面的瓦解（当然冰晶石也可以直接对Al的氧化膜造成破坏）,最后露出Al的金属层,由于Al实际上可以与H2O迅速反应（平时只是被氧化膜阻挡了）产生H2,加上生成Al的碱式氟化物（或氟化物）的反应热相当大,而且被密封,所以热量囤积就会引发H2与O2反应而爆炸.
总反应大概可以这样表示：2Al + 2Na3AlF6 + 6H2O == 4AlF3 + 6NaOH + 3H2↑
虽然不能最正确表示其实质,但是比较直观方便理解.
另外一点,就是SiO2其实也可以在溶液里与F-反应生成从Si(OH)4到SiF4逐级产物和(SiF6)2-(对应的酸为强酸,与硫酸酸性差不多,所以不可能存在六氟合硅酸,这是碱性环境）,反应也是会要放热的,SiF4虽然为气体但易溶于水,且由于溶液中的单独的HF分子并不很多,生成的SiF4也应该不多于Si(OH)4基本应该一样,而应该是以它们的中间形式居多.
其次就是刺激性气体,明显是HF,就算SiF4有气味实际上也是通过水解产生的HF有气味.
由于冰晶石只是微溶于水,可见其不易潮解,但是冰晶石与SiO2可以在吸收空气中的水汽下作用,产生NaOH,而加剧潮解,所以必须密封,如果从根本上阻止了反应的发生那么你用塑料包装应该也没有问题了.
像这样与氟打交道的实验应该格外注意,在家或保护措施不太够的情况下尽量不做,氟的毒性可是不小的,实验后要注意Ca的摄入.
冰晶石与SiO2会发生F、O替换,但是干燥时可以大大降低反应速率,SiF4的生成可以大大减少,可是只有绝对密封（无缝密封）才能完全防止SiF4的挥发,长期保存仍会有气味的,我就有瓶乙醚的BF3溶液,用橡胶塞封死了,被我在橡胶塞上插出了一道口子,是两边橡胶靠得很紧的缝,可是长期存放仍然有明显的气味,我想若是我没有处理可能就不会有气味了.所以这个球一定要放在通风处.
冰晶石Na3AlF6可以在水中一定程度上水解产生F-,而F-对Al表面上Al2O3有很强液相沉积作用,Al表面的Al2O3较多可以与F-作用产生AlF3（当然实际上很复杂是[Ala(OH)bFc]n+这样的离子或者胶粒,由于实际上是F-对O2-的不完全置换,而这里O2-偏多,所以产生的物质中的OH-比例偏高）然后进入液相（溶液）,由于Al3+与OH-、F-的氟比例偏低结合产物液相里比Al表面偏少,所以趋势是液相里含氟量高的水解产物水解,产生F-,重新加入对AL表面的瓦解（当然冰晶石也可以直接对Al的氧化膜造成破坏）,最后露出Al的金属层,由于Al实际上可以与H2O迅速反应（平时只是被氧化膜阻挡了）产生H2,加上生成Al的碱式氟化物（或氟化物）的反应热相当大,而且被密封,所以热量囤积就会引发H2与O2反应而爆炸.
总反应大概可以这样表示：2Al + 2Na3AlF6 + 6H2O == 4AlF3 + 6NaOH + 3H2↑
虽然不能最正确表示其实质,但是比较直观方便理解.
另外一点,就是SiO2其实也可以在溶液里与F-反应生成从Si(OH)4到SiF4逐级产物和(SiF6)2-(对应的酸为强酸,与硫酸酸性差不多,所以不可能存在六氟合硅酸,这是碱性环境）,反应也是会要放热的,SiF4虽然为气体但易溶于水,且由于溶液中的单独的HF分子并不很多,生成的SiF4也应该不多于Si(OH)4基本应该一样,而应该是以它们的中间形式居多.
其次就是刺激性气体,明显是HF,就算SiF4有气味实际上也是通过水解产生的HF有气味.
由于冰晶石只是微溶于水,可见其不易潮解,但是冰晶石与SiO2可以在吸收空气中的水汽下作用,产生NaOH,而加剧潮解,所以必须密封,如果从根本上阻止了反应的发生那么你用塑料包装应该也没有问题了.
像这样与氟打交道的实验应该格外注意,在家或保护措施不太够的情况下尽量不做,氟的毒性可是不小的,实验后要注意Ca的摄入.
冰晶石与SiO2会发生F、O替换,但是干燥时可以大大降低反应速率,SiF4的生成可以大大减少,可是只有绝对密封（无缝密封）才能完全防止SiF4的挥发,长期保存仍会有气味的,我就有瓶乙醚的BF3溶液,用橡胶塞封死了,被我在橡胶塞上插出了一道口子,是两边橡胶靠得很紧的缝,可是长期存放仍然有明显的气味,我想若是我没有处理可能就不会有气味了.所以这个球一定要放在通风处.