2009年，第4期骨干教师专业成长之窗5铝片长毛实验中几个问题的解惑王程杰,李桂林（华东师大化学系，上海200062）摘要：本文解答了“铝片长毛”实验中为什么要先将铝片浸入硝酸汞溶液中？为什么会这么快地长出白毛？这白毛是什么晶格的氧化铝？等问题。并就中学化学实验中作为催化剂的活性氧化铝之特性、实验室制备作了介绍。关键词：文章编号：1005－6629(2009)04－0005－03中图分类号：G633.8文献标识码：B铝片长毛实验（又称铝毛刷实验）是颇受中学师体，用肉眼也观察不到有液态汞齐存在。铝表面生生关注的一个趣味实验。全国2007年成铝汞齐后就难再形成致密的氧化铝保护膜了，并化学高考（上海卷）出了一道“长白失去该膜的保护作用，很快会被空气中的氧气氧化毛”的考题（18题）：用一张已除去表成白色的氧化铝。当铝汞齐表面的铝因氧化而减少面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外时，铝箔上的铝原子便会不断溶解进入铝汞齐，使壁（如右图），将试管浸入硝酸汞溶液
铝持续不断地在表面被氧化。被氧化后的产物氧化中，片刻取出，然后置于空气中，铝会脱离汞齐向外侧不断叠加堆积，表面积大大增不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水加。所以在该实验中，长高的“白毛”是氧化铝，柱的右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的而不是铝汞齐或氧化汞。铝汞齐起了不断传送铝原是：子与空气中氧起反应的作用。该反应的反应式为：实验中发生的反应都是氧化还原反应该汞A．；4Al(Hg)+3O2+2nH2O→2(Al2O3·nH2O)+4Hg(B．铝是一种较活泼的金属；又会形成新的铝汞齐)[1]C．铝与氧气反应放出大量的热量；从上述介绍中可以知道，硝酸汞溶液的作用是D．铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合破坏铝表面的保护膜并与铝发生置换反应产生单质物。汞，汞又进一步与铝生成铝汞齐。该题的正确选项是“D”，因为白毛中不会有利用铝汞齐不仅可以使铝片快速生锈，还可用氧化汞。做该实验的成功率较高，但有些师生对该来演示铝与水反应产生氢气的实验。具体方法是：实验现象的成因不太了解，如有人曾问：该实验为①取一宽1cm、长10cm、厚约1mm的铝片，什么要先将铝片浸入硝酸汞溶液中？为什么会这么用砂纸打磨表面后绕成螺旋状，放入1∶2盐酸溶液快地长出白毛？这白毛是什么晶格的氧化铝？……中，会有气泡产生，约1min后取出用蒸馏水冲洗众所周知，铝是一种较活泼的金属，接触空气（要冲洗干净）。时其表面很容易被空气中的氧气氧化生成一层致密②将除去氧化膜后的铝片,放入近饱和的的极薄的氧化铝该层氧化铝保护了内部的金属铝溶液中约铝片表面会呈浅灰色，Hg(NO3)21～2min，，不会被继续氧化。在铝片长毛实验中，当铝的表面取出再用蒸馏水冲洗干净。沾上硝酸汞溶液以后，硝酸汞溶液的酸性会慢慢破③将表面汞齐化的铝片迅速放入J型管的短管坏该保护层，并进一步与铝发生置换反应，生成液中，在短管端口处插上涂有凡士林的活塞，将活塞态金属———汞，汞在常温下可以与铝结合生成铝汞置于开启状态，由长管口处加入近饱和的NaCl溶合金（又称作“铝汞齐”）。汞可以溶解许多金属，如液，排尽活塞处的空气，关闭活塞。一开始有细小Na、K、Ag、Au、Zn、Cd、Sn、Pb等而形成汞齐，的无色气泡生成，大约3min后产气速度加快（因因组成不同，汞齐可呈液态或固态。在本实验中仅为溶液温度在上升，加上溶液中的氯离子效应，使是铝表面生成一薄层铝汞齐，实验中的铝片仍为固反应速度加快），此时有大量的气泡逸出，长管中6化学教学2009年，第4期的液面上升，短管中液面下降；同时，有灰白色絮石蜡催化裂化实验，该实验用到的氧化铝催化剂就状沉淀生成向上浮动。必需选用“活性氧化铝”。那么铝片上的“白毛”是还是笔者将铝汞齐表面刚长出④产生的无色气体约8mLα-Al2O3γ-Al2O3？时（约需要10min左右），打开活的新鲜“白毛”用竹刀刮下，用X-射线衍射仪测塞，点燃（如右图），可见气体燃试分析(X-射线衍射仪是利用X射线衍射原理研究烧（是氢气燃烧）。物质内部微观结构的一种大型分析仪器，应用于精⑤可继续做长白毛实验：确测定物质的晶体结构,精确地进行物相分析)，发将上述反应过的铝片取现这些“白毛”中确实不见HgO的晶格(HgO为正交晶系但也不见氧化铝中最常见的及出，用滤纸轻轻的吸除表面溶液，置于桌面上，过)，α-Al2O3γ-一会儿可见铝片表面长出胡须状的白毛如右晶格白毛的成份是一种无定形的水合氧化，“”（Al2O3，“”铝为了进一步验证笔者做了如下二图）。此时，触摸铝片，会感(Al2O3·nH2O)。，觉到铝片发热。上述铝与水个实验。实验①：取赤豆大