銅與濃硫酸反應(yīng)的實驗改進(jìn)

?虎燕

銅與濃硫酸反應(yīng)的實驗改進(jìn)

?虎燕

針對人教版課本上銅與濃硫酸反應(yīng)的演示實驗裝置的不足，進(jìn)行一定的改進(jìn)。將銅絲連在注射器的活塞上，可以控制銅絲與濃硫酸接觸或分離，便于控制反應(yīng)。同時用試紙代替溶液檢驗氣體，節(jié)約藥品，適合于實際教學(xué)。

銅與濃硫酸； 演示實驗； 改進(jìn)

銅與濃硫酸的反應(yīng)以及產(chǎn)物的檢驗是高中化學(xué)必修一的一個重要實驗，課本(人教版)上的實驗裝置為：

我們按照此裝置進(jìn)行實驗時，發(fā)現(xiàn)銅絲不好抽離，并且不能保證密閉性，會有較多的SO2泄露。因此，改進(jìn)了裝置如下圖所示：

一、主要的改進(jìn)方面

1、將銅絲直的一端固定在一只注射器的活塞上，注射器選用規(guī)格1mL的。推拉活塞，可以控制銅絲與濃硫酸接觸或分離，便于啟動反應(yīng)以及及時的停止反應(yīng)。

2、用濕潤的品紅試紙和濕潤的藍(lán)色石蕊試紙檢驗產(chǎn)物SO2，只需少量SO2就可以觀察到明顯現(xiàn)象。試紙粘在一個底部破損的小試管的外壁，再將小試管放入大試管中。濕潤的藍(lán)色石蕊試紙上可以涂少量的NaOH溶液，使藍(lán)色更明顯。

3、增加可防倒吸的尾氣吸收裝置，燒杯內(nèi)盛有NaOH濃溶液。

二、實驗過程

1、連接好裝置，先檢查裝置的氣密性：將干燥管末端浸入水中，用手握住具支試管底部，干燥管末端有氣泡冒出，松手后，管內(nèi)水倒吸形成一段水柱，證明裝置的氣密性良好。

2、裝入藥品，先加熱濃硫酸。約1分鐘后[1]，將銅絲伸入濃硫酸中，立即有大量氣泡產(chǎn)生。很快，可以看到品紅試紙褪色，石蕊試紙變紅，證明產(chǎn)生了SO2。拉動活塞使銅絲與濃硫酸分離，同時停止加熱，可觀察到溶液呈藍(lán)綠色，證明生成了銅離子。溶液底部有較多的灰白色固體。幾分鐘后，溶液又變無色。

三、關(guān)于實驗的討論

1、控制銅絲的注射器容易準(zhǔn)備，價格便宜。而且規(guī)格為1mL的注射器直徑與普通玻璃導(dǎo)管接近，在橡皮塞上打孔方便。這個裝置的優(yōu)點就是在檢驗出SO2的時候能夠及時停止反應(yīng)，避免產(chǎn)生大量有毒氣體。只要不打開橡膠塞，幾乎沒有SO2泄露，符合綠色化學(xué)的理念。

2、白色固體的檢驗需要打開裝置，總是會有SO2泄漏。實際上溶液呈藍(lán)綠色已經(jīng)可以證明生成了銅離子，實際教學(xué)中可以不檢驗白色固體，改為讓學(xué)生分析白色固體可能是什么，怎么產(chǎn)生的，溶液的藍(lán)綠色為什么會消失等問題。這樣提高了學(xué)生分析問題的能力，同時復(fù)習(xí)了濃硫酸的吸水性。

3、在實際教學(xué)工作中，每位老師可能要在3～4個班演示此實驗。為了減少污染及節(jié)約時間，可以按需要多準(zhǔn)備幾只套好的試管。在第一個班下課后，用止水夾夾住橡膠管靠近具支試管的一端(止水夾可以提前夾在具支試管的支管上)，剪開橡膠管，用洗耳球向套管中鼓入空氣約1分鐘，可以將殘留的SO2排出。換上備用套管，可繼續(xù)在下一個班使用。濃硫酸取6mL，可以完成三個班的實驗。

4、套管可以用鐵夾夾住固定在左側(cè)鐵架臺上，因此，本實驗可以只用一個鐵架臺，裝置簡潔清晰，容易拿取。

5、實驗的改進(jìn)希望傳達(dá)給學(xué)生這樣的理念：綠色化學(xué)并不是一個離我們多么遙遠(yuǎn)的龐然大物，也不是只在學(xué)到某一章某一節(jié)時當(dāng)口號喊喊而已，實驗中處處都有體現(xiàn)，只要細(xì)心觀察、善于發(fā)現(xiàn)，綠色化學(xué)就在我們身邊。

王春.銅與濃硫酸反應(yīng)的實驗探究與改進(jìn)[J].化學(xué)教育，2009 (10)：58～59.

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