铝粉与盐酸、氢氧化钠溶液作用机理的探究
2020-08-10吴文中



摘要:在铝粉与盐酸、NaOH溶液反应的相关实验中发现,除AlCl3或NaAl(OH)4等产物外,同时还能得到聚合氯化铝或Al(OH)3沉淀;在研究铝/水反应破坏保护膜模型的基础上,提出原电池认识模型研究铝/水作用机理,认为其阳极行为控制了铝/水作用的反应速率,详细描述分析了铝与盐酸、NaOH溶液反应存在显著差异的微观原因。
关键词:铝粉; 盐酸; NaOH溶液; 反应机理
文章编号:1005-6629(2020)07-0094-04
中图分类号:G633.8
文献标识码:B
常温下,除去保护膜的铝片与水作用看不到反应现象,是因为铝表面生成的Al(OH)3阻挡了和水的进一步反应,所以很多学者会用铝汞齐等方式,在常温下成功地进行了铝与水的反应[1],这说明常温下铝能与水作用的化学过程无论从其焓变还是熵变上分析都是自发的,反应完全、彻底。一定浓度的盐酸或NaOH溶液都能破坏铝表面的保护膜,因此铝与盐酸、NaOH溶液能持续反应,那么盐酸或NaOH是如何破坏铝表面保护膜的呢?
1 破坏保护膜研究模型
1.1 盐酸溶解铝片表面保护膜的化学过程
Al(OH)3+H+Al(OH) +2+H2O
Al(OH) +2+H+Al(OH)2++H2O
Al(OH)2++H+Al3++H2O
Al(OH)3碱式电离是分步的,高中阶段为了降低学生学习难度,教材把多元弱碱的分步电离合并在一起,为更好地研究有关铝/水反应释出H2的微观过程,采用上述符号表征盐酸溶解Al(OH)3的化学过程更为恰当。盐酸中的Cl-的存在也可以有效破坏保护膜,具体作用机理不再赘述。由于铝在KCl、 NaCl等中性氯化物溶液中无法发生反应,说明仅Cl-对保护膜的作用有限,Cl-只有在酸性或碱性溶液中对保护膜的影响才能很好体现,例如……
