铝和氧化铝的性质
目的:掌握铝的重要化学性质以及氧化铝的两性。
用品:底端球形封口、另一端拉成尖嘴、约25 厘米长的玻管、铁架台、铁夹、表面皿、O 号砂纸、脱脂棉或滤纸、U 形管、试管、带活塞的尖嘴玻管、漏斗、聚乙烯塑料。
铝箔(16 厘米2)、10%HgCl2 溶液,着色乙醚、2 摩/升硫酸、20%NaOH溶液、蒸馏水。
准备和操作:
1.铝在空气中氧化按图10—24 进行装置。
加热空玻璃球赶跑空气,再将尖嘴管插在乙醚(用品红着色)中,乙醚即上升进入管中,然后将玻管倒过来,乙醚就进入球内。
没有乙醚,可用酒精代替。
用砂纸将铝箔擦净,把铝箔包裹在盛乙醚的玻璃球上。
在铝箔表面滴以HgCl2 溶液(需用表面皿承接),当铝箔表面呈现灰色时,用脱脂棉或滤纸将HgCl2 溶液吸干。
铝箔表面有大量篷松的氧化铝生成,用玻棒将氧化铝刮入洁净的表面皿中。
铝氧化时产生的热量,使球内乙醚蒸发,在玻管尖嘴处可点燃乙醚蒸气。
2.铝与水的作用按图10—25 进行装置。
把聚乙烯塑料打上小孔,塞入U形管中作隔板用。
管口配上带有活塞导气管(或夹子)的单孔塞,另一管口配上装有漏斗的橡皮塞。
将上一个实验的铝箔取下,刮掉蓬松的氧化铝,立即投入装有隔板的U形管中,塞上单孔塞。
打开活塞,从漏斗中注入蒸馏水,
使水充满U 形管后,关闭活塞。
可见铝箔表面有气泡逸出。
气体上升,积留在反应管上方,液面下降,水被逐步压回到漏斗中。
当收集到一定量的气体后,扭开活塞,用火柴点燃气体,可听到“扑”的一声,气体安静燃烧,并有不易觉察的火焰(用脱脂棉着火证明火焰的存在),证明该气体是氢气。
3.氧化铝的两性将上述实验中刮取的氧化铝放入两个试管中,分别加入2 摩/升H2SO4 和20%NaOH 溶液5 毫升,振摇,氧化铝均立即溶解。
注意事项:若用氢氧化铝凝胶状沉淀来制备氧化铝,一是费时,二是加热温度不易控制,如高于850℃,则生成α-Al2O3 变体,既不溶于酸,也不溶于碱,只有在600℃以下的产物,才溶于酸和碱。