鋁及其化合物的性質
一.【實驗目的】
1．了解金屬鋁的活潑性質，鋁和其氧化物、氫氧化物的兩性．鋁熱法還原反應原理。
2．掌握沉澱的生成離心、轉移和鋁熱法的安全操作等實驗技能。
二.【實驗原理】
1.鋁是親氧元素，又是典型的兩型元素，其單質，氧化物以及親氧化物都能與強酸強鹼發生反應。
2.當鋁接觸空氣或氧氣，其表面會被生成的緻密的氧化膜所覆蓋，但是當氧化膜被破壞或不能生成時，鋁很快就會被氧化成三氧化二鋁。
3.鋁粉和金屬氧化物粉末（如四氧化三鐵）按一定比例混合，用引燃劑點燃，鋁氧化時放出大量的熱，反應劇烈進行，得到氧化鋁和還原的金屬（如鐵），稱為鋁熱還原法。
三.【實驗用品】
儀器和材料：蒸發皿、試管、離心管、量筒、滴管、離心機、托盤天平、坩堝鉗、三角架、泥三角、鑷子、細沙、砂紙、濾紙、玻棒、酒精燈、火柴、試管夾、脫脂棉
藥品：2mol/l hcl、3mol/lh2so4、2mol/lnaoh、6mol/lnaoh、濃nh3·h2o、0.5mol/lal2(so4)、 蒸餾水 、kclo3固體 、fe3o4固體 、 鋁片、鋁屑、鋁粉、鎂條和硫粉。
實驗組織： 整個實驗四人一組，由於只有一台離心機，所以前5組先在實驗室做兩性實驗，最後4組到實驗室外做鋁熱實驗。。做完實驗個小組將自己的實驗台打掃乾淨，大家進行討論完後方可離開實驗室，做的過程中不要大聲喧嘩，並注意安全。
四．實驗預習
1.了解鋁的化學性質，如鋁的兩性、金屬活動性順序等。
2.氫氧化鋁的兩性
3.了解鋁熱反應的實驗裝置及相關工業製鋁法。
五實驗內容
1.鋁的氧化――＂毛刷＂實驗
將長2cm寬1cm的鋁片表面用砂紙打， 在放有飽和hgcl2溶液的表面皿中浸泡半分鐘，用鑷子捏出並用脫脂棉將鋁片表面吸乾，放入乾燥、潔淨的試管中，觀察實驗現象
2．鋁與強酸強鹼溶液的反應
（1）在兩支乾淨的試管，分別放入鋁粉少許，向其中一支試管滴加 6mol/l氫氧化鈉溶液約6-7滴，加熱並在管口用燃著的火柴檢驗生成的氣體。再向另一支試管中滴加2mol/l鹽酸溶液約6-7滴，加熱並在管口用燃著的火柴並檢驗生成的氣體。
3.氧化鋁的兩性和氫氧化鋁的兩性
製備al(oh)3，，取兩支離心管，分別向乙隻中加入3ml 0.5mol/l al2(so4)3，向另乙隻中加入5ml 0.5mol/l al2(so4)3，然後分別向兩隻離心管中滴加濃氨水（邊滴加邊振盪），直到不再產生沉澱為止．用離心機使氫氧化鋁沉降．然後吸取上部溶液，用蒸餾水洗滌沉澱，得到較純的氫氧化鋁。
將加了5ml 0.5mol/l al2(so4)3的離心管中的沉澱轉移至蒸發皿中，加熱，觀察氫氧化鋁的分解，將分解產物分成兩份放在兩隻試管中，做氧化鋁的兩性。
（1）氧化鋁的兩性
將氫氧化鋁加熱分解的產物做氧化鋁的兩性實驗，分別裝於兩支試管中，一支中加入２mol/l的氫氧化鈉，另一支中加入３mol/l的硫酸溶液，振盪並觀察實驗現象
（2）al(oh)3的兩性
取3ml 0.5mol/l al2(so4)3 於試管中，向試管中滴加氨水．現象（生成白色蓬鬆的膠狀沉澱） al3++3oh-=al(oh)3 ↓繼續滴加氨水直到不再產生沉澱為止．用離心機使氫氧化鋁沉降．然後吸取上部溶液，用蒸餾水洗滌沉澱，得到較純的氫氧化鋁，將製取氫氧化鋁分裝在兩支試管中，往一支試管裡滴加2mol/l鹽酸，另一支滴加2mol/l氫氧化鈉，觀察現象。
4.鋁熱法
(1)藥品稱量：稱取5g烘乾的四氧化三鐵和2g烘乾的鋁粉混合均勻，制的鋁熱劑。引燃劑是氯酸鉀，鋁粉和硫粉混合物，依次為0.9g ,0.3g ,0.1g。
(2)實驗裝置：用兩層濾紙折成漏斗狀，底部剪一小孔，注意不要剪的太大，用水浸濕後，放在三角架的泥三角中，下面放一盛沙子的鐵盆承受分離出來的熔鐵。
(3)實驗操作：將配置好的1/4鋁熱劑倒入紙漏斗中，上面放1/4引燃劑，用點著的鎂條觸發引燃劑，觀察現象
六．注意事項
1.實驗中所用的試劑都必須是乾燥的，鋁粉和四氧化三鐵要混合均勻，引燃劑不能混合研磨。
2.鋁和四氧化三鐵的質量配比為2:5，鎂條長3~4厘公尺。
3.鋁熱劑和引燃劑的用量不要太多，否則燃燒時容易噴射，使引燃鋁熱劑產生困難。引燃時遠離他人和易燃物品，以免發生意外。
七．思考題
1. 氫氧化鋁為什麼不溶於濃氨水？
答：氫氧化鋁不溶於弱鹼而濃氨水是弱鹼。
2. 鋁能否與水發生反應？
答：可以，鋁在加熱條件下可與水反應。反應方程式為2al+6h2o=2al(oh)3+3h2↑ 。
3. 為什麼將打磨好的鋁片放於飽和hgcl2中浸泡？
答：這樣在鋁表面會形成一種鋁汞齊，防止鋁表面形成氧化膜，而能盡快地被氧化。
4. 鋁離子能否與偏氯酸跟離子共存？
答：不可以。它們會發生反應：al3++ 3alo2-+6h2o=4al(oh)3↓.
5. 能否說你：能與強酸強鹼發生反應的物質就是兩性物質？
答：不能，因為強酸弱鹼鹽，強鹼弱酸鹽，弱鹼弱酸鹽都可以與強酸強鹼發生反應。
6. 鋁在自然界中有哪幾種存在形式？
答：鋁在自然界中以游離態和化合態存在，如氧化物，氫氧化物及鋁鹽。
八．知識鏈結
1.工業製鋁法
2.鋁的親氧性
3.三氧化二鋁的變體
九．評分標準
鋁及其化合物的影象題
1 在al2 so4 3和mgso4的混合溶液中，滴加naoh溶液，生成沉澱的量與滴入naoh溶液的體積關係如圖所示，則原混合液中al2 so4 3與mgso4的物質的量濃度之比 d a 6 1 b 3 1 c 2 1d 1 2 2 2011 桂林摸底 下列圖象正確的是 3 2011 青島一模 把一...
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