杨頔

摘要：铝是中学常见的元素，也是中学教学中为数不多的能与氢氧化钠溶液反应的金属单质。作者研究了铝粉与偏铝酸钠溶液的反应，分析了实验现象，提出了偏铝酸钠溶液的作用，并进一步分析了铝与氢氧化钠溶液反应的过程。

关键词：铝粉;偏铝酸钠;实验研究;证据推理

文章编号：1008-0546（ 2019） 09-0094-02

中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2019.09.030

一、问题的提出

铝与强酸、强碱溶液均能反应，这是中学元素化合物教学的重要内容，在元素周期律教学中同样起到重要作用。有文献表明[1]，铝不仅能与氢氧化钠溶液反应，也能与氨水（pH=11.6）和碳酸钠溶液（pH=12）反应，生成偏铝酸钠和氢气，溶液中的氢氧根离子起重要作用。偏铝酸钠溶液也呈碱性，它与铝是否可以反应？它与氨水、碳酸钠溶液又有什么异同？笔者对此展开研究。

二、实验过程与现象分析

[实验1]铝粉与蒸馏水和氢氧化钠溶液（pH=13）反应的对比，见表1（铝粉在实验中过量，下同）。

由以上实验可知，铝粉无论在常温下还是加热后，都很难与水反应。常温下铝与氢氧化钠溶液（pH=13）能反应，加热后反应更快。由此说明，溶液中的氢氧根离子对铝被氧化起到重要作用。有文献[2]计算了铝与水反应的热力学数据，在298K时，铝与水反应的热力学趋势很大，△G= -922.729kj/mol。因此，铝粉很难与水反应的原因，主要是因为铝粉表面致密的氧化膜对铝和水的阻隔。

[实验2]铝粉与pH均为13的偏铝酸钠和氢氧化钠溶液反应的对比（取偏铝酸钠固体，溶解后加入氢氧化钠溶液，用pH试纸测其pH=13），见表2。……