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製造氫氣的另外一種方法──將鋁加入氫氧化鈉溶液

2012年畢業班林彥鈞, 目前就讀台北市立建國中學科學班, 專長大提琴演奏

壹、實驗器材
口香糖包裝紙、酒精燈、氫氧化鈉、試管、玻璃棒、秤量紙、火柴

貳、實驗步驟
一、將口香糖的包裝紙攤平。
二、用鑷子將包裝紙快速碰一下酒精燈火苗,以燒掉內層的紙質,剩下鋁箔。
三、配置10%之氫氧化鈉溶液十毫升,並分裝成兩試管。
四、投入鋁箔,用秤量紙封住試管口,等待反應時間約兩分鐘。
五、趁其反應劇烈,以點燃之火柴靠近試管口,觀察變化。

參、實驗結果
一、用鑷子將包裝紙快速碰一下酒精燈火苗,紙質會從外邊開始往內燒。
二、燃燒紙質時會看見有黃色液體出現,最後也會留印子在鋁箔上,推測應是黏著鋁箔和紙質中間的黏劑。
三、紙質會脫離鋁箔,最後也可以用手剝去。
四、配置10%之氫氧化鈉溶液十毫升此步驟中,秤量氫氧化鈉時由於氫氧化鈉會快速潮解,故動作需迅速。
五、調配10%之氫氧化鈉溶液十毫升時,攪拌後溫度會升高。
六、投入鋁箔後,起先會開始冒泡,接著會如同沸騰,溫度會升高。水面會冒出陣陣白煙,鋁箔會在裡面翻滾。
七、打開秤量紙,以火柴在試管口點燃,變化有三種:
(一)氫氣產生不足者,火柴繼續燃燒,時間會略久一點。
(二)氫氣產生較多者,會產生暴鳴聲。
(三)氫氣持續劇烈產生者,有一小顆火球會在試管口的地方,底下的氫氣會給他燃料,鋁箔會在底下翻滾。
八、反應完畢,看不見鋁箔的身影,只剩下呈淡黑色之液體。

肆、結論
ㄧ、實驗之化學反應方程式如下:2Al(s)+6NaOH(aq)→2Na3AlO3(aq)+3H2(aq)
二、用口香糖包裝紙快速碰觸是避免鋁箔也因燃燒而轉變成氧化鋁。
三、此實驗為放熱反應,溫度升高後反應速率會增加,使其反應月來越劇烈,終至沸騰以及水面開始冒煙。
四、鋁不僅會與強酸反映出氫氣及相對應的鋁鹽,與其他金屬不同的是,他也會與強鹼反應,也會產生氫氣及偏鋁酸鹽。以本實驗為例,即是鋁加入氫氧化鈉之後,產生氫氣及偏鋁酸鈉。

伍、參考資料
一、維基百科http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E9%8B%81
二、2011世界化學年, [瘋狂實驗室]
三、2012年畢業班實驗影片[影片一][影片二][影片三]



國中一年級的林彥鈞[右一]
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