Al和CuCl2溶液反应机理的实验探究
摘要 铝与氯化铜反应的现象是铝丝表面析出的铜呈海绵状,同时产生了大量的氢气,为此,师生一起对铝和氯化铜溶液反应的机理进行实验探究。
关键词 铝 氯化铜 反应机理
1 提出问题
为了探究铝和氯化铜溶液反应的机理,笔者先让同学们根据已有知识推测铝丝放入氯化铜溶液中可能有以下几点:(1)铝丝逐渐减少;(2)铝丝表面附上红色的铜;(3)溶液颜色逐渐褪去;(4)溶液温度逐渐升高,说明是放热反应。在后面的实验过程中,同学们通过观察还发现:(1)生成的铜并没有紧密吸附着在铝丝的表面,而是呈蓬松的海绵状;(2)反应一段时间后有大量气泡主要从铜的表面逸出,且在一段时间内气泡越冒越快,经检验证明是氢气。为了培养大家的探究兴趣和分析能力,老师和学生一起趁热打铁对铝和氯化铜溶液反应的机理进行实验探究。
2 合理猜想
“科学研究首先要善于发现问题,但是科学研究还离不开合理的猜想和假设。”笔者把学生分几组进行讨论,其结果汇总如下:
对铝丝表面析出的铜呈海绵状的猜想有3点:(1)铝丝表面有油污;(2)氯化铜溶液浓度太大,反应太快;(3)生成的铜和铝形成原电池反应。
对于产生氢气,大家的猜想有4点:(1)铝和氯化铜溶液的反应导致溶液温度升高,使铝和热的水反应产生了氢气;(2)反应生成的铜和铝组成原电池,使铝更容易和水反应产生氢气;(3)铝和氯化铜溶液反应放出的热促使铜离子水解,铝和水解生成的酸反应产生氢气;(4)课本上说铝制的容器不能盛放咸味的食物,因为食盐溶液能腐蚀铝制容器,所以此处也可能是氯离子的存在促进了铝和水的反应。