鋁與硫酸銅溶液反應實驗的改進

楊宏惠

在人教版九年級化學（下冊）以及高中必修化學1教材中，都出現了一個大家非常熟悉的實驗，那就是鋁與硫酸銅溶液的反應，從所提供的圖片可以看出，在該反應中鋁將銅單質從其化合物中置換出來形成了漂亮的銅樹，非常形象而直觀。但在現實操作中，根據教材所提供的方法卻很難達到圖片中所看到的效果，該反應速率非常緩慢且難以形成較為立體宏觀的銅樹。對此，筆者經過探索對該實驗做了一些改進。

一、實驗用品

五水合硫酸銅（化學純C.P.），普通食鹽，蒸餾水，稀鹽酸，鋁片（要求面積較大），剪刀，砂紙，棉線，木條，玻璃棒，20×200 mm試管，鐵夾，鐵架臺等。

二、實驗原理

在氯離子的作用下，鋁跟硫酸銅溶液的反應速率加快，快速形成厚重且漂亮的銅樹。

三、實驗裝置（如下圖）

四、實驗步驟

1.將鋁片剪成條狀（約5 mm寬），用砂紙打磨光亮并用玻璃棒將其卷成螺旋狀，泡到稀鹽酸中備用。

2.配置好硫酸銅溶液（濃度不限），并在溶液中加入少量食鹽（每100 mL溶液約加入半藥匙食鹽），攪拌溶解成混合溶液。

3.用20×200 mm試管取大半試管的混合溶液，將之前準備好的鋁條放入試管中，調節好高度并用棉線與木條將其吊在試管中間，用鐵夾將試管固定在鐵架臺上，觀察現象。

五、實驗優點

1.鋁條的寬度可適當變寬，不用像之前那樣需要用很細的鋁絲且要打磨很久很費力氣。

2.加入食鹽做催化劑后反應速率提高了很多，不再像之前那樣需要提前幾十個小時做好準備，完全可以在課堂上現場演示操作且能看到很好的實驗結果。

六、注意事項

1.鋁條的寬度適中，約5～8 mm之間最好，這樣既可看到很厚重的銅樹又不容易斷；

2.將鋁條卷成螺旋狀是為了造就立體的效果，故卷的時候不能太緊密應適當拉松點；

3.將卷好的鋁條泡到鹽酸中既可以防止它在準備硫酸銅溶液的時間里被氧化，又可以起到進一步去除氧化膜的作用，不過鹽酸濃度要求比較低，否則鋁跟酸反應很快，影響后面的結果；

4.硫酸銅溶液的濃度不能太低，不然銅樹不夠厚重且反應后試管上下部分的顏色對比不太明顯；

5.一般情況下課堂演示的話用20×200 mm試管就夠了，若是想用更大的試管也可以，適當增大鋁條的寬度與長度即可，硫酸銅溶液的濃度也可適當增大；

6.將裝置固定好之后不要隨意亂動更不要碰撞到，以免置換出的銅單質脫落影響外觀效果。

（作者單位 廣東省廣州白云廣雅實驗學校）