探究金属铝的实验步骤,原理,仪器,结论
一、探究金属铝的实验步骤,原理,仪器,结论
托盘天平 烧杯 砝码 水,可以测密度;酒精灯,探究金属与氧气的反应;一罐氧气,火柴,橡皮筋,铝在氧气中燃烧
二、跪求"热法炼铝"的相关资料
铝是一种非常年轻的金属,从发现至今只有100多年的历史。铝在地球上的蕴藏量虽然丰富,但适合炼铝的铝矿只有铝钒土,它是1821年法国勒巴斯镇附近首次发现的。
金属铝是丹麦化学家奥斯特1824年用钾汞齐还原制得。也有人认为是德国人沃勒1827年用钾还原无水氯化铝制得的,这些都是实验室的产物,数量极少,质量不纯。30年后1854年法国戴维改用较廉价的钠作还原剂,才生产了稍多的铝,纯度也较高。拿破仑三世对此很感兴趣,在他的支持下建立了炼铝工厂。拿破仓三世还特地让工匠制造了一顶铝盔和一套铝餐具,以示其尊贵和豪华。可见当时铝的价格十分昂贵。
1854年法国的戴维和德国的本生都在实验室里研究过熔盐电解生产铝的方法。1886年美国的霍尔和法国的赫鲁特,各自独立的发明了熔盐电解熔铝法,他们用冰晶石作溶剂,将氧化铝溶解,然后电解。冰晶石在这里起了关键作用,它解决了氧化铝熔点高(达2 050 ℃)、又不导电、无法单独电解的困难。氧化铝溶入冰晶石之后就可以在的温度(940 ℃~980 ℃)下进行电解。冰晶石还有其他妙用,它在熔融状态时比铝轻,电解得到的铝沉于槽底,冰晶石浮于其上,起着防止铝被空气氧化的作用。
熔盐电解炼铝法的发明,大大降低了炼铝的成本,使铝广泛地被用于工业和生活之中。
三、浅谈铝、氧化铝、铝锭、电解铝、原铝的概念及区别 谁谈谈铝、氧化铝、铝锭、电解铝、原铝的概念及区别
铝是一种银白色金属,在地壳中含量仅次于氧和硅排在第三位。铝的密度小,故称作轻金属。铝是产量和使用量很高的有色金属,世界上仅次于钢铁。铝的密度约为钢、铜密度的1/3左右。由于铝的材质轻,因此常用于制造、火车、地铁、汽车、飞机、船舶、火箭等陆海空交通工具,以减轻自重增加装载量。同样,铝在军工制品中也地位显著。
氧化铝又称三氧化二铝,呈白色粉末状。而电解铝是冶炼金属铝的一种方法,通常在电解槽内通过大电流把氧化铝分解出金属铝。
原铝是在电解过程中沂出的液体状的铝液,未经过沉淀等处理。原铝通过进入铸造铝锭模型体内冷却处理可成为铝锭。所以,氧化铝是沂出铝液的原料,电解铝是工艺,原铝是电解过程中的铝液,铝锭是一种铝产品,最终在市面上流转的可售产品。
铝锭按成分不同分高纯铝锭、铝合金锭和重熔用铝锭三种;按形状和尺寸又可分为圆锭、板锭、条锭、T形锭等几种。
资料来源:铝博士网
四、铝的性质实验 高中
铝跟酸的反应
在三个试管里各放入已去氧化膜大小相近的铝条,然后往三个试管里分别注入2~3ml稀盐酸、稀硫酸和浓硝酸,观察现象。 实验时应注意所用试管要干燥,硝酸要足够浓。所用盐酸、稀硫酸浓度均不应低于4mol/l。
加入盐酸和稀硫酸的试管均有气泡逸出,而加入浓硝酸的试管无变化。
铝与盐酸和稀硫酸反应,反应方程式如下:
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2(气体)
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+H2(气体)
而铝与浓硝酸常温下不反应,发生钝化现象,在表面生成致密的氧化膜而起保护作用。
2、铝与碱的反应实验
在两个试管里各放入大小相近的铝条,然后分别注入2~3ml的NaOH溶液和KOH溶液,稍加热,观察现象。
铝条中注入NaOH或KOH溶液加热一段时间后,都有气体放出。
铝条表面氧化膜与铝都与强碱反应,铝与强碱反应有氢气放出。反应方程式如下:
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+H2(气体)
铝与氢氧化钾同上。
铝的物理性质
铝是银白色的轻金属,较软,密度2.7g/cm3,熔点660.4℃,沸点2467℃,铝和铝的合金具有许多优良的物理性质,得到了非常广泛的应用。
铝对光的反射性能良好,反射紫外线比银还强,铝越纯,它的反射能力越好,常用真空镀铝膜的方法来制得高质量的反射镜。真空镀铝膜和多晶硅薄膜结合,就成为便宜轻巧的太阳能电池材料。铝粉能保持银白色的光泽,常用来制作涂料,俗称银粉。
纯铝的导电性很好,仅次于银、铜,在电力工业上它可以代替部分铜作导线和电缆。铝是热的良导体,在工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和民用炊具等。
铝有良好的延展性,能够抽成细丝,轧制成各种铝制品,还可制成薄于0.01mm的铝箔,广泛地用于包装香烟、糖果等。
铝合金具有某些比纯铝更优良的性能,从而大大拓宽了铝的应用范围。例如,纯铝较软,当铝中加入一定量的铜、镁、锰等金属,强度可以大大提高,几乎相当于钢材,且密度较小,不易锈蚀,广泛用于飞机、汽车、火车、船舶、人造卫星、火箭的制造。当温度降到-196℃时,有的钢脆如玻璃,而有些铝合金的强度和韧性反而有所提高,所以是便宜而轻巧的低温材料,可用来贮存火箭燃料液氧和液氢。
1、铝跟酸的反应
在三个试管里各放入已去氧化膜大小相近的铝条,然后往三个试管里分别注入2~3ml稀盐酸、稀硫酸和浓硝酸,观察现象。 实验时应注意所用试管要干燥,硝酸要足够浓。所用盐酸、稀硫酸浓度均不应低于4mol/l。
现象:加入盐酸和稀硫酸的试管均有气泡逸出,而加入浓硝酸的试管无变化
结论:铝与盐酸和稀硫酸反应,反应方程式如下:
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2(气体)
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+H2(气体)
而铝与浓硝酸常温下不反应,发生钝化现象,在表面生成致密的氧化膜而起保护作用。
2、铝与碱的反应实验
在两个试管里各放入大小相近的铝条,然后分别注入2~3ml的NaOH溶液和KOH溶液,稍加热,观察现象。
现象:铝条中注入NaOH或KOH溶液加热一段时间后,都有气体放出。
结论:
铝条表面氧化膜与铝都与强碱反应,铝与强碱反应有氢气放出。反应方程式如下:
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+H2(气体)
铝与氢氧化钾同上。