铝罐凹缩—氢氧化钠吸收二氧化碳气体

简介

取一铝罐，让它充满二氧化碳，再加入氢氧化钠溶液并摇晃后，将铝罐封口，结果发现铝罐将逐渐凹缩，并会发出声响。

示范步骤

1.   组装二氧化碳制造装置。

2.   取一空的铝罐，将橡皮管插入铝罐的底部。

3.   制造装置内放碳酸钙粉末或大理石数颗，由蓟头漏斗滴加约2M盐酸。开始收集时，橡皮管应左右轻摇以赶走铝罐内的空气。

4.   将点燃的火柴置于铝罐口，检验二氧化碳是否充满整个铝罐。

5.   确定二氧化碳充满整个铝罐后，将铝罐倾斜约 30 度，小心地倒入氢氧化钠溶液。

注意：倾倒时，若不小心沾湿瓶口，则应立即用卫生纸拭净。

6.   立即用胶布将瓶口封住，将铝罐拿取并左右摇晃，观察铝罐有何变化？

溶液和器材

1.   二氧化碳制造装置一组（含蓟头漏斗与锥形瓶、橡皮导管）。

2.   约 2 M 的盐酸：50 mL 的浓盐酸用水稀释到 250 mL。

3.   碳酸钙粉末若干。

4.   氢氧化钠溶液：取约 2.5 g 氢氧化钠固体溶于 10 mL 水中。

5.   铝罐一个。

6.   胶布一卷。

原理和概念

1.   氢氧化钠与二氧化碳反应式为：
NaOH_(aq)+CO_{2 (g)}→NaHCO_{3 (aq)}
NaHCO_{3 (aq)}+NaOH_(aq)→Na₂CO_3(aq)+H₂O_(l)

2.   铝罐之所以会凹缩，是因为铝罐里面原本充满二氧化碳，压力与大气压相等。待加入氢氧化钠后，二氧化碳和氢氧化钠作用，铝罐内二氧化碳减少，气压也跟着减少。铝罐会受外界大气压力作用而凹缩。

教学提示

1.   用胶布封住铝罐口之前，应先擦净罐口周围，避免胶布黏得不紧而脱落。

2.   在贴胶布的过程中，要将铝罐平置于桌上。尤其要注意：凹痕处要紧贴。

3.   在摇晃过程中，铝罐会突然变扁，应提高警觉，以防被吓到。

问题和参考答案

1.     请问氢氧化钠和二氧化碳作用的反应式？

答:    NaOH_(aq) + CO_{2 (g)} → NaHCO_{3 (aq)}
NaHCO_{3 (aq)} + NaOH_(aq) → Na₂CO_3(aq) + H₂O_(l)

2.     为何铝罐会凹缩？

答:    铝罐之所以会凹缩，是因为铝罐里面原本充满二氧化碳，压力与大气压相等。待加入氢氧化钠后，二氧化碳和氢氧化钠作用，铝罐内二氧化碳减少，气压也跟着减少。铝罐会受外界大气压力作用而凹缩。

安全

 ● 示范这个实验必须戴安全眼镜及可丢弃的手套。

 ● 示范这个实验实行适当的风险评估是老师的责任。

在百度上搜索铝罐凹缩—氢氧化钠吸收二氧化碳气体
在搜狗上搜索铝罐凹缩—氢氧化钠吸收二氧化碳气体
在雅虎上搜索铝罐凹缩—氢氧化钠吸收二氧化碳气体