铜和浓硫酸反应实验的改进

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(SO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2

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、CuS等硫化物，灰黑色的沉淀是CuS、CuS等与CuSO的混合物。整个反应是224

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CuSO几乎没4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HSO ，被倒出稀释24

的是HSO 而不是CuSO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，244

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HSO ，固定在铁架台上，用酒精灯加热至接近沸腾。 24

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CuSO)生成。冷却后，弃掉上层液体，往试管中加入少量水，4

白色沉淀溶解得到蓝色溶液，效果甚好。