实验三铜与浓硫酸反应实验的改进

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1、铜与浓硫酸反应实验的改进原始实验铜与浓硫酸在新课程标准高中实验教科书《化学1》（人教版）上，该实验方法如下：在一个导管的胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝（实验装置如下）。在试管中加入2ml浓硫酸，盖好胶塞，使铜丝与浓硫酸接触，加热。把放出的气体通入品红溶液或紫色石蕊溶液中，观察现象。向上拉铜丝，终止反应，冷却后，试管中的液体慢慢倒入盛有少量水的另一只试管中，观察溶液颜色。存在的问题（1）得不到明显的现象，试管内没出现预期的蓝色溶液，试管底部还有少量的灰色物质或口色物质。（2）实验演示持续的时间较长。（3）停止实验后易发生倒吸现象引起试管炸裂。（4）缺少对产物水的检验。

2、（5）产生的SO?尾气対空气造成污染。■■实验现象的改进（1）改变浓硫酸的浓度在该反应屮，浓硫酸的氧化性随浓硫酸浓度的减小而变弱，酸性随浓硫酸浓度的减小而增强，故硫酸的浓度不低于90%•试管内溶液呈现蓝色，直观性强，学生信服，并且可以节约硫酸。（2）改变浓硫酸的用量从反应原理知，浓硫酸不足会产生CuS、Cu2S和S,引起试管内液体变黑，固体中有黑色和口色不溶物，随着浓硫酸的增加，这些固体继续与浓硫酸反应而溶解，故浓硫酸应过量。（3）反应物加入次序的改进在反应中，若先加铜，再加浓硫酸，加热到沸腾后，出现剧烈反应，铜片变黑，液体呈黑色浑浊现象,析出的固体呈灰色，将液体倒出后加水，所得溶

3、液呈蓝色，但仍有不溶解的黑色固体，此黑色固体为CuS、Cu2So5Cu+4H2SO4（浓）=3CuSO4+Cu2S+4H2OCu2S+2H2SO4（浓）==二CuSO4+CuS+SO2T+2H若先加入浓硫酸，加热到沸腾后再投入铜片，立即出现剧烈反应，开始溶液呈蓝色，随着反应的进行，溶液颜色变浅，逐渐析出白色固体，倒出溶液后加水，固体町完全溶解成蓝色溶液。所以在进行反应时先加浓硫酸为好，快速加热到沸腾后再投入铜片。这样不但副产物会少一些，而且能得到大量的CUSO4,稀释后溶液呈现蓝色，使实验说服力更强，还能够缩短反应所需的时间。2•减少反应吋间的改进(1)反应时应先加浓硫酸，加热到沸

4、腾后再投入铜片。这样能够缩短反应所需要的时间，且实验现象明显，效果较好。(1)用湿润的品红试纸代替品红溶液，反应见效快，能缩短实验时间。(2)在试管的橡皮塞上插入一直导管，反应结束后，用洗耳球向试管内吹入空气，可以加快试管内液体的冷却，节省实验时间。2•防倒吸改进(1)用品红试纸代替品红溶液可消除。(2)加入玻璃管和盛有NaOH溶液的烧杯。3•检验水的改进(1)在SO?的检验装置前，加一个球形干燥管(干燥管内放一团粘有无水CuSO4的棉花)，观察颜色变化。［若无水硫酸铜变蓝,则说明由水产生］5•防SO?气体污染空气改进(1)用氢氧化钠溶液吸收多余的SO?气体。(2)用装有消石灰和活

5、性炭的U形管吸收多余的S02气体，防止S02气体向外扩散污染空气。減常5加警響CD按照实验装置图将装置安装好，检查装置的气密性；取98%的浓硫酸5ml稀释为质量分数为70%的硫酸，加到具支试管中，用玻璃导管的橡皮塞塞好；在小试管中加入5ml品红溶液，用带有玻璃导管的橡皮塞塞紧（插入品红溶液的导管要深入到液面以下）；在小烧杯中加入20%的NaOH溶液20ml,用来吸收多余的有毒气体二氧化硫。用酒精灯在具支试管下加热，待硫酸沸腾后加入5g铜片，使铜片与硫酸反应，产生的二氧化硫气体通过玻璃导管与品红溶液反应。待品红溶液褪色后，反应停止。然后拆开小试管口的橡皮塞（防止倒吸），最后拆去酒精灯

6、，停止加热，反应结束。实验中应注意：（1）使用浓硫酸使要十分小心。（2）实验过程中要防止倒吸现象发生。（3）产生的SO?气体对空气有污染，要做好实验的尾气处理工作。【参考文献】[1]李积双•铜与浓硫酸反应实验现象探究[J]•化学教育.1993[2]任跃红•铜与浓硫酸反应实验的改进[J].中学化学实验研究.中国石化出版社[3]王磊•实验的绿色化设计[J]•屮学化学试验及教学研究.北京师范大学出版社[3]《化学》（必修一）•人民教育出版社.2007年3月第三版