铝与氢氧化钠溶液反应实验的研究和改进

铝与氢氧化钠溶液反应实验的研究和改进

在现⾏⾼中化学课本中,关于⾦属铝与氢氧化钠溶液的反应采⽤了如图1所⽰的实验。

图1

通过做实验发现,使⽤该装置有不⾜之处：反应产⽣⽓体的现象不明显；点燃时往往既听不到爆鸣声,⼜看不到氢⽓的燃烧现象。原因是铝与氢氧化钠稀溶液的反应速率较慢,⽣成氢⽓的⽓流不均匀,因此实验所需氢氧化钠溶液的浓度较⼤(30%左右),但在增⼤了氢氧化钠浓度之后,实验仍不够理想。我们对此实验经过反复试验后,做出如下改进。（⼀）铝与氢氧化钠溶液反应实验的改进⽅法⼀

将⽣成的氢⽓通⼊盛有肥皂液的蒸发⽫中,然后⽤点燃的⽊条去点燃肥皂泡,收到了很好的效果，如图2所⽰。

图2

1、改进后的优点

（1）实验对氢氧化钠溶液的浓度要求不⾼,10%左右即可。

（2）反应中产⽣⽓体现象可通过产⽣⼤量的肥皂泡判断,实验现象明显。

（3）肥皂泡可发出尖锐的爆鸣声且实验很安全,避免图1实验在点燃试管中的体时产⽣回⽕现象,引起实验事故。2、注意事项

如果点燃肥皂液时爆鸣声不⼤,可⽤滴管或洗⽿球充少量空⽓到肥皂泡中。（⼆）铝与氢氧化钠溶液反应实验的改进⽅法⼀1、实验⽤品

单球⼲燥管1⽀，橡胶塞1个，弹簧夹1个，4cm橡胶管1段，50mL⼩烧杯1只，胶头滴管2⽀，粗铝丝25cm，四氯化碳，浓氢氧化钠溶液。

2、实验装置（见图3）

图3 改进的实验装置图4 翻转的实验装置3、实验⽅法及实验现象

(l)按图3将仪器装好，然后打开弹簧夹，⽤⼀⽀胶头滴管将四氯化碳从胶管上⽅滴加到单球⼲燥管中(加⼈四氯化碳的⽬的是封住铝丝团，暂时不让其与氢氧化钠发⽣反应)，直到将粗铝丝团浸没1cm左右；⽤另⼀⽀胶头滴管将浓氢氧化钠溶液从胶管上⽅滴加到单球⼲燥管中，直到将其余下空间加满为⽌。

(2)将图3整个装置上下翻转过来，使下部的胶管放在烧杯的上⽅，见图4。由于四氯化碳的密度⼤于浓氢氧化钠溶液，此时可以观察到四氯化碳在下⽅，浓氢氧化钠溶液在上⽅，并和插在橡胶塞上的粗铝丝相互接触开始发⽣反应并产⽣⽓体。产⽣的⽓体将四氯化碳从单球⼲燥管内排⼈⼩烧杯中，见图5。当液⾯离开粗铝丝团时，⽤⼒向下推⼈粗铝丝还可使其继续反应，直⾄产⽣的⽓体达到要求为⽌。

排⼊⼩烧杯中图6 氢⽓燃烧图5 CCl4

（3)关闭弹簧夹，取下带有粗铝丝团的橡胶塞后，⽤点燃的⽊条靠近单球⼲燥管上⼝，见图6，可听到“璞”的响声，然后燃烧起来，说明⽣成的⽓体是氢⽓。4、实验优点

(l)该装置取材容易，制作简单，操作⽅便，不仅适合课堂演⽰也可应⽤于学⽣分组实验。(2)该反应进⾏到⼀定程度时可以进⾏控制，实验的重复性好。

(3)由于实验是在密封容器中进⾏，整个过程中没有空⽓进⼈，可以保证燃烧较纯的氢⽓，以防发⽣爆炸造成危险。(4)通过对该实验的改进，可以培养学⽣的安全意识和创新能⼒。参考⽂献

[1] 张华，铝与氢氧化钠溶液反应的实验改进。教学仪器与实验，2006（2）。[2] 齐俊林，铝与氢氧化钠溶液反应实验的改进。中国教育技术装备，2005（10）。