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鋁的減肥班---鋁可浮在酸的溶液上
by yangsp, 2011-08-31 21:43:44, 人氣(3770)

中學化學示範實驗

Chemical Demonstrations for High School


國立彰化師範大學理學院化學系 提供

【策劃者:楊水平】  【製作者:生物學系 黃嘉如 E523041


鋁的減肥班---鋁可浮在酸的溶液上

簡介

將鋁片置入醋酸中,數分鐘之後,鋁片就會神奇的浮在液面上。

示範步驟(實驗進行中,最好戴上安全眼鏡)

1. 取一個 100 mL 的燒杯,內置入 20 mL 6 M 的醋酸,如圖一所示。
2. 用剪刀或刀片將鋁鑵切割成小片 (或直接用鋁罐的拉環),如圖二所示。
3. 將鋁片或拉環放在 6 M 的醋酸中,如圖三所示。
4. 觀察鋁片或拉環的變化情形,如圖四所示。
5. 反應完全後觀察燒杯內的情形,如圖五所示。

圖一   先配置醋酸置入燒杯中。

圖二 用刀將鋁鑵片切割成小片。

圖三 將鋁片放入醋酸中。

圖四 鋁片在水中浮浮沉沉。

圖五 鋁片最後消失只剩油漆。

溶液和器材

1. 6.0 M 醋酸溶液:57.5 mL 的濃醋酸 (Acetic Acid) 加水至 1 L。
2. 蒸餾水若干。
3. 滴管數支。
4. 量筒二個。
5.. 燒杯二個。

原理和概念

1. 鋁罐的鋁會與酸(如鹽酸或醋酸等)反應產生氫氣,其反應如下:
Al(s) + 2 HCl(aq) → H2(g) + Al3+(aq) + 2 Cl-(aq)

教學提示

1. 在引導金屬與酸反應上,本實驗是一個相當不錯的演示實驗。
2. 鋁片上的氫氣是使其浮在水面上最大的原因。

問題和參考答案

1. 說明什麼原因使得鋁片浮在水面上?
答: 因鋁會與酸反應生成氫氣,氫氣會吸附在鋁片的缺刻處,造成鋁片與吸附的氫氣合在一起的整體密度小於酸的溶液而浮於液面上,但是一旦氫氣釋出,整體密度,只等於鋁片的密度而已,因而鋁片又下降到燒杯底部。若反應後,水不斷的蒸發,則會出現氯化 鋁的固體殘留物。
Al(s) + 2 HCl(aq) → H2(g) + Al3+(aq) + 2 Cl-(aq)
2.  鋁僅會與酸反應嗎?
答: 因鋁為兩性元素,所以可以分別與酸及與鹼反應生成氫氣。

參考資料

1. 

Summerlin, Lee R. and Ealy, Jr., James L., Chemical Demonstrations: a Sourcebook for Teachers, 2nd Ed., 1988, Volume 2, p 63, Washington, D.C., American Chemical Society.

適用程度

國民小學 ˇ國民中學 ˇ高級中學 大學普通化學

安全

 示範這個實驗必須戴安全眼鏡及可丟棄的手套。
 示範這個實驗實行適當的風險評估是老師的責任。

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