銅與濃硫酸反應的實驗改進

?虎燕

銅與濃硫酸反應的實驗改進

?虎燕

針對人教版課本上銅與濃硫酸反應的演示實驗裝置的不足，進行一定的改進。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。同時用試紙代替溶液檢驗氣體，節約藥品，適合于實際教學。

銅與濃硫酸； 演示實驗； 改進

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

我們按照此裝置進行實驗時，發現銅絲不好抽離，并且不能保證密閉性，會有較多的SO2泄露。因此，改進了裝置如下圖所示：

一、主要的改進方面

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，便于啟動反應以及及時的停止反應。

2、用濕潤的品紅試紙和濕潤的藍色石蕊試紙檢驗產物SO2，只需少量SO2就可以觀察到明顯現象。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。濕潤的藍色石蕊試紙上可以涂少量的NaOH溶液，使藍色更明顯。

3、增加可防倒吸的尾氣吸收裝置，燒杯內盛有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，立即有大量氣泡產生。很快，可以看到品紅試紙褪色，石蕊試紙變紅，證明產生了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、關于實驗的討論

1、控制銅絲的注射器容易準備，價格便宜。而且規格為1mL的注射器直徑與普通玻璃導管接近，在橡皮塞上打孔方便。這個裝置的優點就是在檢驗出SO2的時候能夠及時停止反應，避免產生大量有毒氣體。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。實際上溶液呈藍綠色已經可以證明生成了銅離子，實際教學中可以不檢驗白色固體，改為讓學生分析白色固體可能是什么，怎么產生的，溶液的藍綠色為什么會消失等問題。這樣提高了學生分析問題的能力，同時復習了濃硫酸的吸水性。

3、在實際教學工作中，每位老師可能要在3～4個班演示此實驗。為了減少污染及節約時間，可以按需要多準備幾只套好的試管。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、實驗的改進希望傳達給學生這樣的理念：綠色化學并不是一個離我們多么遙遠的龐然大物，也不是只在學到某一章某一節時當口號喊喊而已，實驗中處處都有體現，只要細心觀察、善于發現，綠色化學就在我們身邊。

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

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