文章編號:1005-6629(2007)04-0004-01中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:C
鋁熱反應是高二化學重要的演示實驗,如圖1所示。在做這一實驗時,經常會出現以下情況:1.鎂條不容易點燃,需要用酒精燈點,縱便點燃后也因火由上往下著(或因鎂條質量不高)容易熄滅,造成實驗失敗。2.用兩張濾紙,盡管有一張是濕的,也經不起高溫的烘烤,造成藥品四處灑落。3.雖然在蒸發皿里墊上沙子,但是熾熱的混合物會掉在蒸發皿邊緣,使蒸發皿損壞。4.氯酸鉀燃燒時溫度不夠高,一陣煙花過后,用磁鐵吸引廢渣,多數時候并無鐵產生,看似成功的實驗也因無鐵產生而失敗。
針對以上實驗的不足,我經過多年認真實踐、探究,作了如下改進,并收到良好的實驗效果。現介紹如下:
1實驗改進
首先對儀器做了改進。紙漏斗改成鐵漏斗,蒸發皿改用鐵罐,鐵架臺換成三角架。這樣做一方面可以固定產物的灑落方向,另一方面也節省了蒸發皿。
其次,我對藥品做了改良。引火,用濃硫酸和蔗糖代替鎂條;在氯酸鉀里混入一定量的鎂粉作為引燃物,提高了燃燒溫度,使這一實驗容易做成。
2實驗裝置(如圖2所示)
3實驗步驟
(1)取一張圓形濾紙疊成漏斗狀,套在鐵漏斗里面,放在三角架上,下面放置盛有沙子的鐵罐。
(2)把5克炒干的氧化鐵粉末和2克鋁粉混合均勻,放在紙漏斗中,并用藥勺在其中間挖一個小坑。
(3)把少量氯酸鉀研磨成粉末,加入三分之一鎂粉混合均勻,放在小坑里。
(4)在(氯酸鉀和鎂粉)混合物上,放上少量綿白糖,滴兩滴濃硫酸,觀察實驗現象。
(5)實驗完畢,用磁鐵吸引廢渣,看是否有鐵生成。
4實驗優點
(1)速度快,一分鐘之內就能完成,課堂演示方便快捷。
(2)成功率高。
(3)用白糖、濃硫酸引火,既增強了實驗之趣味性,又保證了對操作者的安全。
5 實驗總結
實踐證明,濃硫酸可以脫去蔗糖中的水分,并產生大量的熱,足以引燃氯酸鉀,使這一實驗迅速反應。在氯酸鉀里混入一定量的鎂粉,使溫度進一步升高,引發鋁和氧化鐵反應,置換出氧化鐵中的鐵。
鋁熱反應原理可以應用在生產上,曾用于焊接鋼軌等。在冶金工業上也常用這反應原理,用鋁和金屬氧化物反應,冶煉釩、鉻、錳等金屬。
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