铝与水反应演示实验装置的设计-《化学教学》(2015年2期).docx

龙源版权所有 铝与水反应演示实验装置的设计作者：叶永谦 张贤金 吴新建 叶燕珠来源：《化学教学》2015年第02期 摘要：为改善铝与水反应演示实验的效果，使用氢氧化钠溶液、氯化汞溶液、煤油等试剂，将筒式分液漏斗等一些常见仪器进行组装，设计了铝与水在中性条件下反应的演示实验装置，可明显地观察到有氢气和氢氧化铝生成。 关键词：铝与水反应；演示实验；实验创新 文章编号：1005–6629（2015）2–0062–02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B 铝作为一种较活泼金属，具有与水反应的性质。由于铝极易与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面，阻礙了铝与水的反应[1]，导致无法观察到铝与水直接反应的现象。即便破坏了铝表面的氧化膜，铝与水反应生成的氢氧化铝也会覆盖在铝表面导致反应难以进行。 本实验通过常见仪器的组装，设计出可以明显观察到铝与水反应生成氢氧化铝、氢气的装置，适合在课堂上演示，让学生真正感受铝与水反应的实质。 1 实验原理 本实验的难点在于：一是铝表面的氧化膜除去之后如何防止致密氧化膜重新生成；二是如何防止反应生成的氢氧化铝覆盖在铝表面；三是如何确保反应在无氧环境下进行。 1.1 防止氧化膜重新生成的设计原理 本实验先使用氢氧化钠溶液与铝箔反应破坏其氧化膜，再用沸水洗去氢氧化钠溶液，然后使去膜的铝箔与氯化汞溶液反应生成铝汞齐。通过铝汞齐的形成，使部分晶格铝原子的位置被汞原子占据，无法再形成致密的氧化物保护膜[2]。 1.2 防止氢氧化铝覆盖在铝表面的设计原理 本实验使用热的氯化钠溶液代替水与去膜的铝箔反应。由于氯离子能够穿破膜孔或者膜表面裂缝，使氢氧化铝从铝表面脱落[3]，反应可以持续进行。 1.3 无氧环境的设计原理 本实验过程中铝箔始终浸没在煤油或者溶液中，并且反应所需的溶液溶剂均使用沸水，防止水···试读结束