鋁與硫酸銅溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

楊宏惠

在人教版九年級(jí)化學(xué)（下冊(cè)）以及高中必修化學(xué)1教材中，都出現(xiàn)了一個(gè)大家非常熟悉的實(shí)驗(yàn)，那就是鋁與硫酸銅溶液的反應(yīng)，從所提供的圖片可以看出，在該反應(yīng)中鋁將銅單質(zhì)從其化合物中置換出來(lái)形成了漂亮的銅樹，非常形象而直觀。但在現(xiàn)實(shí)操作中，根據(jù)教材所提供的方法卻很難達(dá)到圖片中所看到的效果，該反應(yīng)速率非常緩慢且難以形成較為立體宏觀的銅樹。對(duì)此，筆者經(jīng)過(guò)探索對(duì)該實(shí)驗(yàn)做了一些改進(jìn)。

一、實(shí)驗(yàn)用品

五水合硫酸銅（化學(xué)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(tái)等。

二、實(shí)驗(yàn)原理

在氯離子的作用下，鋁跟硫酸銅溶液的反應(yīng)速率加快，快速形成厚重且漂亮的銅樹。

三、實(shí)驗(yàn)裝置（如下圖）

四、實(shí)驗(yàn)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(zhǔn)備好的鋁條放入試管中，調(diào)節(jié)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(tái)上，觀察現(xiàn)象。

五、實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)

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

2.加入食鹽做催化劑后反應(yīng)速率提高了很多，不再像之前那樣需要提前幾十個(gè)小時(shí)做好準(zhǔn)備，完全可以在課堂上現(xiàn)場(chǎng)演示操作且能看到很好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

六、注意事項(xiàng)

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(shí)候不能太緊密應(yīng)適當(dāng)拉松點(diǎn)；

3.將卷好的鋁條泡到鹽酸中既可以防止它在準(zhǔn)備硫酸銅溶液的時(shí)間里被氧化，又可以起到進(jìn)一步去除氧化膜的作用，不過(guò)鹽酸濃度要求比較低，否則鋁跟酸反應(yīng)很快，影響后面的結(jié)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(yīng)后試管上下部分的顏色對(duì)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(dāng)增大鋁條的寬度與長(zhǎng)度即可，硫酸銅溶液的濃度也可適當(dāng)增大；

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

（作者單位 廣東省廣州白云廣雅實(shí)驗(yàn)學(xué)校）