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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(jì)，5052鋁板摘要：針對(duì)上教版高中化學(xué)教材中“鋁的長(zhǎng)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(zhǎng)毛”現(xiàn)象。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)演示效果好，操作簡(jiǎn)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(hào)：1005?C662920165?C0073?C02中圖分類號(hào)：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B1問(wèn)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(zhǎng)出白色氧化鋁“毛”并明顯放熱。鋁表面長(zhǎng)白毛的過(guò)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(cè)試分析該反應(yīng)產(chǎn)物（產(chǎn)生的白毛）一種無(wú)定形體的水合氧化鋁（Al2O3?nH2O[2]教師在實(shí)驗(yàn)時(shí)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(shí)間后能觀察到5052鋁板表面長(zhǎng)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(zhǎng)“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(gè)人操作效果肯定會(huì)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(jiǎn)便且實(shí)驗(yàn)耗材多，耗時(shí)略長(zhǎng)。
當(dāng)然其中用氯化汞替代教材上的硝酸汞是個(gè)好建議，有資料顯示：氯化汞中的氯離子對(duì)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(shí)升溫會(huì)變慢，則氧化的速率也就變慢了然而吸干時(shí)如果過(guò)分用力，可能會(huì)破壞表面的鋁汞齊，一樣會(huì)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(huì)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(wèn)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(gè)明顯現(xiàn)象，一是長(zhǎng)“毛”二是放熱。從演示效果來(lái)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(duì)這些問(wèn)題筆者對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)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(jiǎn)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(jì)（100℃量程）濾紙、小試管（860mm鐵架臺(tái)、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(shuō)明 實(shí)驗(yàn)中需將纏有鋁絲的溫度計(jì)懸掛在鐵架臺(tái)上，觀察溫度的變化及長(zhǎng)“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(zhǎng)”并纏繞在溫度計(jì)的水銀球位置，見圖33將纏好鋁條的溫度計(jì)在0.1mol/LHgCl2溶液中蘸一下，時(shí)間約3秒鐘，見圖44取出后不用吸干直接懸掛在鐵架臺(tái)上，估計(jì)約1滴HgCl2溶液留在16mn無(wú)縫鋼管上作用產(chǎn)生鋁汞齊。1分鐘左右出現(xiàn)“長(zhǎng)毛”現(xiàn)象，通過(guò)溫度計(jì)讀數(shù)觀察，溫度最高會(huì)上升至90℃左右，耗時(shí)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。
