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时间:2020-03-04
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1、对铝与盐酸反应中灰色物质的探究向太平一、问题的提出铝与酸碱反应是屮学化学中学生的一个分组试验,笔者演示该实验时,发现实验现彖为:铝片(粗铝)与1mol/L盐酸刚开始儿乎不反应,稍微加热,片刻反应即发生,且程度剧烈,有大量气泡生成,同吋混有大量灰色物质产生,此吋溶液浑浊。当盐酸过量,反应完毕后溶液变澄清。"灰色物质是什么?”笔者带着这个问题和同学们一起走进了实验室。二、物质的分析“灰色物质究竟是什么?”实验前大家先进行讨论,最后得出两种代表性意见:(1)灰色物质可能是杂质;(2)从表面观察,可能是铝粉
2、。带着这些问题,笔者引导同学们设计实验,进行验证。1.物质的制备用较大量的铝和少量的盐酸反应,加热,产生大量灰色物质。实验后离心、过滤、洗涤,将灰色的物质捉取备用。2.物质的鉴定(1)杂质的排除是否是因为演示时使用的铝片纯度不够,灰色物质是杂质呢?我们用含量不少于99.5%的铝箔(Si-0.15:Cu-0.015;Fe-O.O15:N-0.05,天津市化学试剂科贸公司),做同样的实验,现彖为:同样有大量气泡生成,同时伴有大量灰色物质产生。此实验证明灰色物质是杂质的可能性很小,可以排除。(2)铝粉的确
3、认铝粉的可能性很大,同学们结合高中所学知识,设计了以下4个对比实验:表1灰色物质与盐酸、氢氧化钠反应编号实验内容实验现象①少量灰色物质加入10mL3mol/L盐酸溶液灰色物质溶解,并有气泡产生②少量灰色物质加入lOrnL3mol/L氢氧化钠溶液灰色物质溶解,并有细密气泡产生③少杲实验①中的溶液,逐滴滴入1mol/L氧化钠溶液先有白色沉淀生成,后溶解,溶液澄淸④少昴实验②中的溶液,逐滴滴入1mol/L盐酸溶液先有白色沉淀生成,后溶解,溶液澄清山以上4个实验我们发现:该灰色物质既能与酸反应,又能与碱反应
4、;与酸生成的物质,与碱可生成白色沉淀,又能溶于过量的碱;与碱生成的物质,与酸反应生成沉淀,乂能溶于过量的酸。宙此同学们认为该灰色物质是铝粉。笔者结合大学《分析化学》所学知识,做了一个A严的鉴定实验,对学生实验结论进一步肯定。取少量灰色物质与盐酸反应后的溶液,在醋酸及醋酸卡安的弱酸性溶液中(pH=4〜5),加入金黄色索三竣酸銭(铝试剂),溶液呈红色;加氨水使溶液呈碱性并加热,促进鲜红色絮状沉淀生成。山此可知,灰色物质与盐酸反应后生成铝盐,结合学生的四纟I[实验,可以确对铝与盐酸反应中灰色物质的探究向太
5、平一、问题的提出铝与酸碱反应是屮学化学中学生的一个分组试验,笔者演示该实验时,发现实验现彖为:铝片(粗铝)与1mol/L盐酸刚开始儿乎不反应,稍微加热,片刻反应即发生,且程度剧烈,有大量气泡生成,同吋混有大量灰色物质产生,此吋溶液浑浊。当盐酸过量,反应完毕后溶液变澄清。"灰色物质是什么?”笔者带着这个问题和同学们一起走进了实验室。二、物质的分析“灰色物质究竟是什么?”实验前大家先进行讨论,最后得出两种代表性意见:(1)灰色物质可能是杂质;(2)从表面观察,可能是铝粉。带着这些问题,笔者引导同学们设计
6、实验,进行验证。1.物质的制备用较大量的铝和少量的盐酸反应,加热,产生大量灰色物质。实验后离心、过滤、洗涤,将灰色的物质捉取备用。2.物质的鉴定(1)杂质的排除是否是因为演示时使用的铝片纯度不够,灰色物质是杂质呢?我们用含量不少于99.5%的铝箔(Si-0.15:Cu-0.015;Fe-O.O15:N-0.05,天津市化学试剂科贸公司),做同样的实验,现彖为:同样有大量气泡生成,同时伴有大量灰色物质产生。此实验证明灰色物质是杂质的可能性很小,可以排除。(2)铝粉的确认铝粉的可能性很大,同学们结合高中
7、所学知识,设计了以下4个对比实验:表1灰色物质与盐酸、氢氧化钠反应编号实验内容实验现象①少量灰色物质加入10mL3mol/L盐酸溶液灰色物质溶解,并有气泡产生②少量灰色物质加入lOrnL3mol/L氢氧化钠溶液灰色物质溶解,并有细密气泡产生③少杲实验①中的溶液,逐滴滴入1mol/L氧化钠溶液先有白色沉淀生成,后溶解,溶液澄淸④少昴实验②中的溶液,逐滴滴入1mol/L盐酸溶液先有白色沉淀生成,后溶解,溶液澄清山以上4个实验我们发现:该灰色物质既能与酸反应,又能与碱反应;与酸生成的物质,与碱可生成白色沉
8、淀,又能溶于过量的碱;与碱生成的物质,与酸反应生成沉淀,乂能溶于过量的酸。宙此同学们认为该灰色物质是铝粉。笔者结合大学《分析化学》所学知识,做了一个A严的鉴定实验,对学生实验结论进一步肯定。取少量灰色物质与盐酸反应后的溶液,在醋酸及醋酸卡安的弱酸性溶液中(pH=4〜5),加入金黄色索三竣酸銭(铝试剂),溶液呈红色;加氨水使溶液呈碱性并加热,促进鲜红色絮状沉淀生成。山此可知,灰色物质与盐酸反应后生成铝盐,结合学生的四纟I[实验,可以确认灰色物质便是铝粉。三、原因的探究铝
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