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鋁管行情
進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)改進(jìn)。改用新鮮剪下的鋁絲及溫度計，5052鋁板摘要：針對上教版高中化學(xué)教材中“鋁的長毛”演示實(shí)驗(yàn)存在一些不足。省去了打磨5052鋁板的操作，且僅消耗1滴汞鹽溶液，實(shí)驗(yàn)中能明顯觀察到升溫及“長毛”現(xiàn)象。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)演示效果好，操作簡便，試劑用量少，重現(xiàn)性高。關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)改進(jìn)；鋁的氧化；氯化汞；催化作用 文章編號：1005?C662920165?C0073?C02中圖分類號：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B1問題的提出 鋁的氧化實(shí)驗(yàn)是上海教材高二化學(xué)的演示實(shí)驗(yàn)[1]失去了致密氧化膜保護(hù)的5052鋁板在空氣中與氧氣反應(yīng)，表面長出白色氧化鋁“毛”并明顯放熱。鋁表面長白毛的過程其實(shí)已經(jīng)是吸氧腐蝕，有文獻(xiàn)提到用X射線衍射儀測試分析該反應(yīng)產(chǎn)物（產(chǎn)生的白毛）一種無定形體的水合氧化鋁（Al2O3?nH2O[2]教師在實(shí)驗(yàn)時需將用砂紙打磨后的5052鋁板的一端插入HgNO32溶液中約半分鐘，拿出并用濾紙小心吸干、靜置，一段時間后能觀察到5052鋁板表面長出“白毛”若用手觸摸5052鋁板的另一端能感覺到5052鋁板溫度升高。5052鋁板長“毛”速度受到多種因素的影響。第一，5052鋁板的打磨，即5052鋁板表面的氧化膜是否除盡。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)筆者發(fā)現(xiàn)，教師是用砂紙手工打磨的個人操作效果肯定會有差異，演示的效果就不穩(wěn)定。查閱相關(guān)研究資料后發(fā)現(xiàn)[3]有教師采用氫氧化鈉溶液、沸水和氯化汞溶液除去氧化膜并形成鋁汞齊。這種方法實(shí)驗(yàn)效果很好，也比較穩(wěn)定，但實(shí)驗(yàn)裝置和操作不夠簡便且實(shí)驗(yàn)耗材多，耗時略長。
當(dāng)然其中用氯化汞替代教材上的硝酸汞是個好建議，有資料顯示：氯化汞中的氯離子對鋁的吸氧反應(yīng)有明顯的催化作用。此法（用少量氯化汞溶液制出鋁汞齊的方法）用于鋁和水反應(yīng)制氫的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備上也同樣有催化作用。[4]第二，5052鋁板表面水分的去除。5052鋁板表面水分需要吸干，若有水殘留，反應(yīng)時升溫會變慢，則氧化的速率也就變慢了然而吸干時如果過分用力，可能會破壞表面的鋁汞齊，一樣會影響實(shí)驗(yàn)效果。第三，環(huán)境因素。該實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)速率會受到環(huán)境溫度及空氣濕度等因素影響[5]除了反應(yīng)速率的問題以外，鋁的氧化實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是否易于感知或被觀察也是該實(shí)驗(yàn)優(yōu)化需要考慮的該實(shí)驗(yàn)有兩個明顯現(xiàn)象，一是長“毛”二是放熱。從演示效果來看，放熱這一現(xiàn)象只能用手接觸5052鋁板的方法感受，鑒于硝酸汞的毒性，操作存在明顯的安全隱患。針對這些問題筆者對實(shí)驗(yàn)的設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)安全性高、重現(xiàn)性強(qiáng)、操作簡便、試劑耗用極少、現(xiàn)象明顯。2實(shí)驗(yàn)儀器及試劑 儀器：剪刀、溫度計（100℃量程）濾紙、小試管（860mm鐵架臺、燒杯、漏斗、酒精燈 試劑：5052鋁板（厚度約0.20.3mm0.1mol/LHgCl2溶液、蒸餾水 3實(shí)驗(yàn)裝置圖及儀器的組裝說明 實(shí)驗(yàn)中需將纏有鋁絲的溫度計懸掛在鐵架臺上，觀察溫度的變化及長“毛”現(xiàn)象。裝置如圖1所示。4實(shí)驗(yàn)操作 1用剪刀沿5052鋁板的一邊剪下一條細(xì)鋁條，斷面是未被氧化的光亮的鋁，如圖2所示。2將鋁絲扭成螺旋狀（為了讓“白毛”向四周擴(kuò)散“生長”并纏繞在溫度計的水銀球位置，見圖33將纏好鋁條的溫度計在0.1mol/LHgCl2溶液中蘸一下，時間約3秒鐘，見圖44取出后不用吸干直接懸掛在鐵架臺上，估計約1滴HgCl2溶液留在16mn無縫鋼管上作用產(chǎn)生鋁汞齊。1分鐘左右出現(xiàn)“長毛”現(xiàn)象，通過溫度計讀數(shù)觀察，溫度最高會上升至90℃左右，耗時很短。5取下鋁絲卷，置于冷水中，觀察鋁與水的反應(yīng)，可見水中在鋁絲上方出現(xiàn)許多細(xì)而密的小氣泡，遠(yuǎn)看似白霧狀，取小試管用排水法收集產(chǎn)生的氣體（見圖5約12分鐘后可收集到半試管氣體，取出小試管并將小試管口靠近燈焰進(jìn)行檢驗(yàn)，可聽到清晰的爆鳴聲。
