自己在家如何把铝溶化
在家可以用加热的方法把铝熔化。
在家加热把铝熔化的步骤:
1、铝丝放在铁质容器里,将容器放在土炉中。
2、炉中点上火加热,准备充足的燃料。
3、点燃火以后盖上铁板,注意留下空隙让空气进入。
4、燃烧一个小时后,用铁棍将容器里的铝丝搅拌成液体即可。
第一阶段
实验一 铝片与氢氧化钠溶液反应 铝与水在常温下反应
在化学课上我们知道了铝与氢氧化钠溶液的反应
反应方程式:
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
此反应一开始时反应不明显,随后有大量气泡冒出,生成可燃性气体,所以生成了H2。
由金属活动性表中,我们得知铝的活动性比铁更活泼,且铁能与水蒸气反应,所以,我们推测铝也能跟水发生反应。
化学反应方程式:
3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2↑
2Al+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2↑�
但铝片在水中并不反应。
水是否氧化剂?由上面可知:铝和水在常温下是不反应的,或是发生微量的反应。
我们带着问题进行猜想:倘若水不是氧化剂,那么氧化剂就只有是氢氧化钠。
实验二 铝与氢氧化钠反应
我们用打磨过的铝与氢氧化钠固体放入试管中,并用酒精灯加热至氢氧化钠变为熔融状态,并准备用排水法收集气体。
如果,氢氧化钠和铝反应,那么所收集的气体一定是具可燃性的氢气。
过3分钟后,有小量气泡从导管中冒出,然后便没有气泡冒出。检验收集到的气体,可是气体不具可燃性。过一段时间后,导管里的水柱有所上升。
老师说这是因为铝和试管中的氧气发生反应,使试管内的气压降低,致使导气内水倒流,所以水柱上升。
结论:NaOH在熔化条件下不与Al反应。
偶然的发现:在此实验之后,我们将刚刚实验完的试管(里面还有反应时的药品)冷却后,加入三分之二试管的水,进行清洗试管,试管内立即发生剧烈反应并有大量沉淀和气泡生成,同时可以清晰地看到有气泡和铝片及固体的絮状残留物。
此时,氢氧化钠固体不断溶解,当溶解完毕时,反应仍然继续进行,直到铝片完全溶解,但沉淀没有消失,还不断增加。
假如只发生:
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑�
NaAlO2是钠盐,能溶于水,那么,除了发生上述反应,是否还应有另一个生成氢氧化铝的反应呢?
提出假设:这些沉淀是什么呢?①有可能是偏铝酸钠,因为可能生成大量的偏铝酸钠,在溶液中达到饱和状态而析出;②也可能是氢氧化铝。因为以前老师跟我们说过,新制的氢氧化铝是絮状物,由于它表面积大可做净水剂,而现在得到的沉淀是絮状物。
为了验证沉淀是什么,我们做了如下实验。
我们把沉淀过滤,用水洗涤沉淀三次。 发现只有部分沉淀溶解于滤液中,滤纸上还有大量白色固体。然后把滤纸上大量固体放在蒸发皿上加热、蒸干。 再取少量放入试管中,加入纯水,沉淀不溶解。然后分别加入盐酸或氢氧化钠溶液,发现沉淀溶解。所以,在试管中发生的反应生成了大量的氢氧化铝。
实验分析:
氢氧化铝与氢氧化钠是不能共存的:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。说明氢氧化铝是在氢氧化钠全部消耗掉的情况下生成的。
初步结论:
在进行了以上三个实验以后,我们发现,单纯地利用氢氧化钠固体通过加热的条件来与铝反应并不能产生气体,可是一旦水加入反应,反应就会剧烈起来,老师说这是因为在铝的表面的致密的氧化膜完全消失,所以铝便能和水反应,所以有气泡和沉淀生成,这样我们可以确定氢氧化钠并不和铝发生反应,也否认了〔实验一〕中铝和水不反应这一结论。所以,氢氧化钠不是氧化剂,铝是和氢氧化钠溶液中的水反应。
第二阶段
为了进一步证明水是反应中的氧化剂,我们继续如下试验。
我们用一个蒸馏烧瓶装入蒸馏水,滴入几滴酚酞试剂,然后将经氢氧化钠溶液浸泡的铝片(除去表面氧化膜)用水清洗后,放入烧瓶中,用胶塞塞紧并检查气密性,并将连接好的导管放进水槽,开始用酒精灯加热。
通过实验的顺利进行,我们终于成功地收集到了一试管的气体,经检验该气体为氢气,但检验时仍有尖锐爆鸣声,说明气体仍不够纯正,可能混有原来烧瓶中的空气;之后我们再一次收集气体,这一次,我们成功地得到较纯正的气体,并且在烧瓶中的酚酞变红。所以,证明之前的结论是正确的。三、分析与总结
我们的实验经过探究讨论之后,制定了相关实验方案,实验时依照计划按部就班地进行,得出相应结论,以下为我们对实验的分析和总结。
第一阶段实验
将铝片放入熔融的氢氧化钠固体中,看到水槽内的导管中有水柱倒吸,证明铝和熔融氢氧化钠固体反应并不生成气体,因为若有气体生成,导管内的水柱不应该倒吸而应该有气泡冒出,我们认为造成水柱倒吸是因为铝片与试管内的氧气反应生成氧化铝,造成气压降低,气压改变是水柱倒吸的原因。
然后我们通过实验证明铝只在氢氧化钠溶液中反应而不在氢氧化钠固体中反应,这样就否定了氢氧化钠在该反应中作氧化剂的猜想,而认定氢氧化钠在该反应中只是和铝片表面的氧化铝反应,从而使水和铝充分反应生成氢气和氢氧化铝,氢氧化铝再与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠。
2Al+6H2O=2Al(OH)3�+3H2�
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
所以,Al与水反应是有条件的,Al不与水反应也是有条件的。
第二阶段实验
在第二阶段的实验中我们进一步验证水与铝发生了反应,并且生成了氢气,水在该反应中作氧化剂的猜想。在这一反应中,当有2mol铝反应时,就有6mol的水作还原剂。氧化剂与还原剂的比是3∶1,电子转移数为6mol。
铝当然能在常温常压下与盐酸反应,生成氯化铝和氢气。至于速度我来给你作个比较:同周期金属钠常温常压下,很小颗粒与水会剧烈放热,自身溶成小球不断游动,并发出兹兹响声,与酸我没做过;镁与酸会剧烈反应,放出大量气泡,大量热;铝比镁反应稍缓慢些,但也是比较快的,从气泡的生成速度可以看出。
B.三氧化二铝的熔点高于铝的熔点,包住了熔化的铝,所以加热铝箔的时候铝熔化了但是不会滴落,故B正确;
C.氧化铝属于两性氧化物,能和盐酸反应,与此现象无关,不能解释该现象,故C错误;
D.三氧化二铝的熔点高于铝的熔点,外焰温度未达到氧化膜的熔点,则熔化的铝并不滴落,故D正确.
故选C.
熔化的铝与空气的氧气迅速反应生成Al2O3,Al2O3的熔点高于火焰和铝的温度.所以熔化的铝不滴落.
分析:1、先求出氯化铝溶液中溶质质量(即氯化铝的质量)
2、因为无论是铝与稀盐酸反应还是氧化铝与稀盐酸反应,其生成物中均有氯化铝,所以根据质量守恒定律,那么氯化铝溶液中铝的质量===铝片未被氧化时铝元素的质量
4、再求出铝片中氧化铝的质量
5、再根据质量守恒定律:铝片中未被氧化铝的质量===总质量---氧化铝质量.
6、最后根据铝的质量进而求出氢气的质量
根据溶质的质量===溶液质量X溶质的质量分数
氯化铝的质量为:
300g X 8.9%==26.7g
则 铝片未被氧化时铝元素的质量为
27÷(35.5X3 + 27)X100% X 26.7g
==5.4g
(2)设铝片中氧化铝的质量为y1
y1 x (54÷102) x100% + (5.88g --y1)===5.4g
求出y1==1.02g
(3) 反应后获得的氢气的质量为y2
2Al + 6HCl === AlCl3 + 3H2↑
54 6
5.88g--1.02g y2
求出y2==0.54g
方法提要
试样经过氧化钠熔融,水浸取,在盐酸介质中,用铝片将锡(Ⅳ)还原为锡(Ⅱ),用碘酸钾标准溶液滴定,测得锡量。当干扰元素超过允许量时,需采取铍共沉淀分离。
试剂
过氧化钠。
酒石酸。
铝片纯度99.5%,厚0.1mm。
大理石白色,经检验不含还原物质,碎成小块,洗净备用。
盐酸。
氢氧化铵。
饱和碳酸氢钠溶液。
EDTA溶液(100g/L)滴加氢氧化铵至EDTA溶解并检查pH应小于10。
EDTA洗液(5g/L)用氢氧化铵调节至pH9~9.5。
硫酸铍溶液称取10g硫酸铍(BeSO4·4H2O),加水溶解,如浑浊则需过滤,加水稀释至100mL,摇匀。
锇溶液称取20mgOsO4,用少量氢氧化钠溶液(40g/L)溶解,加水稀释至100mL,摇匀。
锡标准溶液ρ(Sn)=1.00mg/mL称取1.0000g金属锡(99.99%),置于1000mL容量瓶中,加入200mLHCl,待完全溶解后(2~3天),用水稀释至刻度,摇匀。
碘酸钾标准溶液c(1/6KIO3)=0.01mol/L称取0.35gKIO3、4gKI和1gNaOH,加适量水溶解后,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
标定:吸取10.00mL锡标准溶液,置于500mL锥形瓶中,加入45mLHCl,用水稀释至120~130mL,加入2~2.5g铝片,然后按试样分析步骤操作,同时作空白试验。由滴定锡标准溶液和空白溶液所消耗碘酸钾标准溶液的体积以及所取锡标准溶液的浓度和体积,计算碘酸钾标准溶液对锡的滴定度T(g/mL)。
淀粉溶液称取1g淀粉,加少量水润湿,加沸水溶解,冷却,加入2gKI,加水稀释至100mL,搅匀(现用现配)。滴定前需作检查,若滴定终点不敏锐或出现终点泛红,要另选淀粉配置(如马铃薯淀粉、木薯粉等)。
分析步骤
(1)碱熔直接测定法(适用于一般含干扰元素少的矿石)
称取0.1~0.5g(精确至0.0001g)试样置于刚玉坩埚中(若试样含硫高,预先在500℃灼烧30min),加入3gNa2O2,搅匀,再覆盖约1gNa2O2,置于已升温至700℃的高温炉中,保持此温度至刚全熔(约10min,熔融时间过长,中和时易析出硅酸)。取出稍冷,将坩埚置于250mL烧杯中,加50mL水提取,加入5g酒石酸(与钨形成橙黄色配合物,钨15mg以下不影响),搅拌使其溶解,随即迅速加入60mLHCl,并立即搅拌,用水洗出坩埚。
用水将溶液转移至500mL锥形瓶中,溶液体积控制在120~130mL之间(酸化后即应还原滴定,不能放置过夜)。加入2~2.5g折叠成小块的铝片,盖上康氏漏斗,在漏斗中加入饱和碳酸氢钠溶液,使导管口浸没在溶液中,还原过程中不断摇动锥形瓶,待铝片溶解后,加热煮沸至溶液清亮(溶液冒大气泡时),取下稍冷,放在流水中冷却,在冷却过程中注意往漏斗中补加饱和碳酸氢钠溶液,勿使导管口露出液面。
待溶液冷却后,取下康氏漏斗,投入一小块大理石,加入5mL淀粉溶液,立即用碘酸钾标准溶液滴定至溶液呈蓝色即为终点。
(2)碱熔-铍共沉淀分离法(适用于含铜、铋、钨、钼、铬、钒高的矿石)
称取0.1~0.5g(精确至0.0001g)试样置于刚玉坩埚中,加入3gNa2O2,搅匀,再覆盖约1gNa2O2,置于已升温至700℃的高温炉中,保持此温度至刚全熔,取出稍冷。将坩埚放入250mL烧杯中,加入120mL水,盖上表面皿,待剧烈作用停止熔融物脱落后,加热煮沸赶尽过氧化氢(分离铬时需赶尽过氧化氢,否则酸化后铬被还原为三价,与铍共沉淀,达不到分离目的。赶过氧化氢步骤如下:酸化前加入0.5mL锇溶液,加热煮沸1min即可驱赶尽剩余过氧化氢),冷却,迅速加入15~20mLHCl,搅拌使沉淀完全溶解,吹洗表面皿,用热水及几滴盐酸洗出坩埚。
向烧杯中加入4mL铍溶液及30mLEDTA溶液,搅匀,盖上表面皿,置于电炉上加热至50~60℃,洗去表面皿,立即用滴定管加入氢氧化铵至铍沉淀出现(铁量高时溶液变红),再过量2~3mL(此时总体积约为200mL,检查pH9~9.5),置于流水中冷却(室温高时,应投入冰块降温)。用中速滤纸过滤,用EDTA洗液洗涤烧杯及沉淀各2~3次。用100mL(1+1)HCl分次洗净烧杯,分次溶解沉淀于500mL锥形瓶中,加入20~30mL水和5g酒石酸,然后按碱熔直接测定法分析步骤操作(还原、滴定)。
按下式计算锡的含量:
岩石矿物分析第三分册有色、稀有、分散、稀土、贵金属矿石及铀钍矿石分析
式中:w(Sn)为锡的质量分数,%T为碘酸钾标准溶液对锡的滴定度,g/mLV为滴定所消耗碘酸钾标准溶液的体积,mLV2为滴定空白溶液所消耗碘酸钾标准溶液的体积,mLm为称取试样的质量,g。
注意事项
1)当铜量大于2mg、铋大于10mg、钨大于15mg、钼大于10mg、铬大于20mg时,需采用铍共沉淀分离法。
2)滴定溶液中存在10mg砷或锑时,对测定结果影响不大。
铝的熔点为660℃,也就是说达到此温度就可以将其由固态转变(熔化)为液态。
铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位,是地壳中含量最丰富的金属元素。航空、建筑、汽车三大重要工业的发展,要求材料特性具有铝及其合金的独特性质,这就大大有利于这种新金属铝的生产和应用。
铝粉在空气中加热能猛烈燃烧,并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液,难溶于水。
铝是活泼金属,在干燥空气中铝的表面立即形成厚约50埃(1埃=0.1纳米)的致密氧化膜,使铝不会进一步氧化并能耐水;但铝的粉末与空气混合则极易燃烧;熔融的铝能与水猛烈相应的金属;铝是两性的,极易溶于强碱,也能溶于稀酸。
扩展资料:
从铝土矿中提取铝反应过程
1、溶解:将铝土矿溶于NaOH(aq):Al₂O₃+ 2NaOH+3H₂O= 2NaAl(OH)4(四羟基合铝酸钠)
2、过滤:除去残渣氧化亚铁(FeO)、硅铝酸钠等
3、酸化:向滤液中通入过量CO₂:NaAl(OH)4+ CO₂ = Al(OH)₃↓+ NaHCO₃
4、过滤、灼烧 Al(OH)₃:2Al(OH)₃ =高温= Al₂O₃+ 3H₂O
5、电解:2Al₂O₃(l) =通电= 4Al + 3O₂↑
参考资料来源:百度百科-铝
废杂铝预处理技术的目的是实现废杂铝分选的机械化和自动化,最大限度地除去金属杂质和非金属杂质,并使废杂铝得到有效地分选.废杂铝最理想的分选办法是按主合金成分把废铝分成几大类,如合金铝、铝镁合金、铝铜合金、铝锌合金、铝硅合金等.这样可以减轻熔炼过程中的除杂技术和调整成分的难度,并可综合利用废铝中的合金成分,尤其是含锌、铜、镁高的废铝都要单独存放,可作为熔炼铝合金调整成分的原料.
风选法可以分离废纸、废塑料和尘土.各种废铝中或多或少地含有废纸、废塑料薄膜和尘土,较为理想的工艺是风选法.风选法的工艺很简单,能够高效率地分离出大部分轻质废料,但要配备较好的收尘系统,避免灰尘对环境的污染.分选出的废纸、废塑料薄膜一般不宜再继续分选,可作燃料用.