铜和浓硫酸反应实验的改进改进实验法一一、 实验用品:带支管的试管、铁架台、铁夹、酒精灯、试管、U形管、玻璃导管、 橡皮塞、止水夹和胶头滴管浓硫酸、细铜丝、粗铜丝、品红溶液、玻璃纤维、炭黑和消 石灰二、 实验步骤1. 取适当大小的橡皮塞一个,用粘有少量凡士林的粗钢丝穿透橡皮塞使之能在橡皮 塞中上下移动、在钢丝的下端绑上适量细铜丝2. 把少量玻璃丝放入U形管,再加入适量的消石灰和活性炭,继续放入玻璃丝,再 放入消石灰和活性炭,如此反复直至装满U形管注意应保持U形管中物质的疏松,便于 气体流通3. 按图示连接好装置,并检查装置的气密性4. 在各试管中加入相应药品,连接好装置使止水夹处于开启状态,注意不要把细铜 丝伸入浓硫酸中5. 加热浓硫酸至沸腾时,将粗钢丝伸入浓硫酸中,使细铜丝完全浸入浓硫酸三分钟 左右后停止加热,并将细铜丝往上提倘若品红溶液倒流,要关闭止水夹6. 待稍冷却,用胶头滴管吸去试管甲中的上层液体向试管中加入4至 5毫升水三、 实验现象: 开始时试管甲中有大量的白雾生成这是因为二氧化硫与水结合成亚硫酸小液滴的缘故、钢丝表面变黑,随着反应的继续进行,黑色物质消失,溶液逐渐浑浊; 乙试管中品红 溶液逐渐褪色;停止加热后,试管甲的底部有大量白色的晶体析出,往其中加适量的蒸馏 水。
四、 心得体会:1. 时间短,效率高 由于采用细铜丝,反应速度较快 时间只需 2—3分钟、 细铜 丝可以继续使用且在以后检验生成物硫酸铜的实验中便于观察2. 无污染本实验利用了防毒面具的原理、在装置中接入U形管,内装活性炭、玻 璃丝和消石灰3. 反应充分,现象明显请看如下对比实验:分别用烧瓶隔着石棉网加热和试管直接 加热,结果表明,隔着石棉网加热的时间长,副反应产生的黑色固体多,在试管中加热反 应时间短,黑色固体少可见,加热温度越高,实验现象越明显、效果越好本实验硫酸 过量,在试管中加热,反应充分,生成了较多的白色硫酸铜固体,且由于副产物黑色固体 少,向其中加入少量水可观察到美丽的蓝色溶液,现象明显图示改进实验法二:在试管中加入一块铜片,注入少量浓硫酸,加热片刻在试管口的湿润的蓝色石蕊试 纸变红(SO2生成),未反应完的铜表面黑色的不溶物,试管底部还有少量的灰黑色的沉 淀;将试管内的溶液倒入另一支盛有水的试管中很难观察到溶液变蓝其实那黑色的物质 是CuS、Cu2S等硫化物,灰黑色的沉淀是CuS、Cu2S等与CuSO4的混合物整个反应是 在非水溶液中进行的,反应过程中生成的少量的水以水蒸气释放出,生成的CuSO4几乎没 有水溶解而以白色沉淀出在试管中。
反应后试管中的溶液几乎都是浓h2so4,被倒出稀释 的是H2SO4而不是CuSO4溶液,故很难观察到溶液变蓝为了能明显地观察到实验现象,而且再实验中不使之产生黑色物质,将此实验作了小小的改动具体操作和现象如下: 1.(1)预先将一片湿润的蓝色石蕊试纸贴在玻璃棒上备用;□ □ □(2)将一根铜制的导线剥去塑料包皮后露出铜丝(约7—8厘米);取一支滴管, 剥去胶头将导线伸进滴管,使铜丝在尖嘴的一端露出;2.在一支试管中加入少量浓H2SO4,固定在铁架台上,用酒精灯加热至接近沸腾3.实验时手持滴管,使铜丝露出的一端伸进预先加热的浓硫酸中,同时将贴有试纸 的玻璃棒靠近试管口待湿润的石蕊试纸变红时取出铜丝静置片刻,在试管底部可以观 察到有白色沉淀(即无水CuSO4)生成冷却后,弃掉上层液体,往试管中加入少量水, 白色沉淀溶解得到蓝色溶液,效果甚好。