如何制備能與酸和堿反應(yīng)的氧化鋁

文章編號(hào):1008-0546(2010)04-0077-01中圖分類(lèi)號(hào):G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

doi:10319/j.issn.1008-0546.2010.04.030

純凈的氧化鋁是白色無(wú)定形粉末，俗稱(chēng)礬土。氧化鋁主要有α型和型兩種變體，工業(yè)上可從鋁土礦中提取。在α型氧化鋁的晶格中，氧離子為六方緊密堆積，Al3+對(duì)稱(chēng)地分布在氧離子圍成的八面體配位中心，晶格能很大，故熔點(diǎn)、沸點(diǎn)很高，α型氧化鋁不溶于水和酸。型氧化鋁是氫氧化鋁在140-150℃的低溫環(huán)境下脫水制得，工業(yè)上也叫活性氧化鋁、鋁膠。其結(jié)構(gòu)中氧離子近似為立方面心緊密堆積，Al3+不規(guī)劃地分布在由氧離子圍成的八面體和四面體空隙之中，型氧化鋁不溶于水，能溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液，將它加熱至1200℃就全部轉(zhuǎn)化為α型氧化鋁。

平時(shí)中學(xué)化學(xué)教學(xué)中在進(jìn)行鋁的化合物教學(xué)中，需要通過(guò)氧化鋁的性質(zhì)介紹兩性氧化物的定義，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)的純理論的講解顯得很是蒼白，但是我們又很難開(kāi)展氧化鋁和鹽酸與氫氧化鈉的反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，因?yàn)槲覀兒茈y買(mǎi)到符合條件的氧化鋁，筆者曾經(jīng)買(mǎi)過(guò)兩批次的氧化鋁，分別是上海滬光化學(xué)試劑廠的中性氧化鋁和重慶九龍化學(xué)試劑廠的氧化鋁。分別試驗(yàn)他們的性質(zhì)，幾乎都不溶于酸和堿中。而由前面的資料可知，要制備溶于酸和堿的氧化鋁，須由氫氧化鋁在140-150℃的低溫環(huán)境下脫水制得活性氧化鋁，但是該條件在中學(xué)實(shí)驗(yàn)室很難達(dá)到。經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)鋁毛刷實(shí)驗(yàn)制得的氧化鋁有很好的活性，既能和稀鹽酸反應(yīng)，又能和氫氧化鈉溶溶液反應(yīng)，現(xiàn)把制備過(guò)程介紹如下:

取一段鋁箔，用鑷子夾持上端，將下端(約5cm長(zhǎng))浸入盛在試管里的熱氫氧化鈉溶液中(濃度為6mol/L)，到反應(yīng)出現(xiàn)大量氣泡后取出，用流水沖洗干凈后再將其浸入盛在試管里的0.1mol/L的硝酸汞溶液中1min-2min，取出后立即用流水沖洗，并用濾紙吸干表面的水。然后將此鋁條靜置在玻璃片上，觀察現(xiàn)象?？梢?jiàn)鋁條表面很快生成白色絨毛狀物質(zhì)(氧化鋁)并在一段時(shí)間內(nèi)增長(zhǎng)呈毛刷狀。這是因?yàn)殇X表面與從硝酸汞中置換出的汞微粒形成鋁汞齊，阻礙了氧化鋁保護(hù)層的生成，使鋁不斷被氧氣氧化生成氧化鋁的結(jié)果。

使用該法制得氧化鋁，有很好的反應(yīng)活性，能快速溶解在稀鹽酸和稀NaOH溶液中，即使放置很長(zhǎng)時(shí)間后也不會(huì)改變它的性質(zhì)，完全可以達(dá)到演示實(shí)驗(yàn)的要求。