向蛮力说“No”——金属的氧化还原之二

2019-12-05 22:39:59

  溶液和器材
  
  1.空的铝罐(约250mL)两个,大烧杯(约500mL)一个。
  
  2.尖钻头工具一支。
  
  3.配制1M的氯化铜:约22g的CuCl2(s)溶于200mL的水中。
  
  示范步骤
  
  1.取两个空的铝罐,其中一罐用一支尖钻头的工具于罐内约中间的位置用力刮一圈(但不可刺穿铝罐),如图一所示。
  
  2.将200mL1M的氯化铜溶液倒入已刮过的铝罐内,为防止液体流出铝罐,将此铝罐置于一个大烧杯中,如图二所示。
  
  3.当看到刮处的罐外某处有黑色痕迹时,立刻把铝罐内的氯化铜溶液倒出并用水洗净之,此时可轻松用手把此铝罐分成两半了,如图三所示。
  

  
  原理和概念
  
  1.本实验的反应式:3Cu2+(aq)+2Al(s)→3Cu(s)+2Al3+(aq)
  
  2.氧化数减少为还原作用:Cu2+(aq)→Cu(s)。
  
  氧化数增加为氧化作用:Al(s)→Al3+(aq)。
  
  3.氧化剂:Al(s)。还原剂:Cu(aq)。
  
  4.金属活性大小:Al>Cu。
  
  实验说明
  
  1.可将处理过的铝罐和未处理过的空罐混合在一起让学生试着去扭看看,以作为引起学习动机。
  
  2.铝制的饮料罐自1970年开始被人们利用,至今每年约有超过二百万吨的铝被利用来做铝罐。
  
  3.铝制的饮料罐的优点是:铝是无臭的、无毒的、质量轻、无味的,并且它是热的良导体。
  
  4.铝罐的内部有一层塑料薄膜并且铝罐外部也有涂上一层油漆的广告字样,目的都是为了防止铝被氧化。
  
  5.铝制品它的持久性带来环境污染的问题,但是幸运的是它可回收再利用。
  
  6.配制氯化铜溶液需戴上手套。