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“铜和浓硫酸反应”的实验改进

来源:不详       更新时间:2013-4-1 14:36:54
 
    高中化学课本第一册第135页[演示实验6-5]为:铜和浓硫酸反应。如果按实验原文进行操作,往往得不到明显的实验现象。笔者在一次公开教学的准备实验中发现:在试管中加入一块铜片,注入少量浓硫酸,加热片刻。在试管口的湿润的兰色石蕊试纸变红(SO2生成),未反应完的铜表面黑色的不溶物,试管底部还有少量的灰黑色的沉淀;将试管内的溶液倒入另一支盛有水的试管中很难观察到溶液变蓝。出现这种情况,一来没有达到实验的目的,二来在教学过程很难解释实验过程中出现的异常现象。
  
  其实那黑色的物质是CuO、CuS、Cu2S等化合物,灰黑色的沉淀是CuS、Cu2S等与CuSO4的混合物。整个反应是在非水溶液中进行的,反应过程中生成的少量的水以水蒸气释放出,生成的CuSO4几乎没有水溶解而以白色沉淀出在试管中。反应后试管中的溶液几乎都是浓H2SO4,被倒出稀释的是H2SO4而不是CuSO4溶液,故很难观察到溶液变蓝。为了能明显地观察到实验现象,而且再实验中不使之产生黑色物质,笔者将此实验作了小小的改动。具体操作和现象如下:
  
  1.(1)预先将一片湿润的兰色石蕊试纸贴在玻璃棒上备用;
  
  (2)将一根铜制的导线剥去塑料包皮后露出铜丝(约7—8厘米);取一支滴管,剥去胶头将导线伸进滴管,使铜丝在尖嘴的一端露出;
  
  2.在一支试管中加入少量浓H2SO4,固定在铁架台上,用酒精灯加热至接近沸腾。
  
  3.实验时,手持滴管,使铜丝露出的一端伸进预先加热的浓硫酸中,同时将贴有试纸的玻璃棒靠近试管口。待湿润的石蕊试纸变红时取出铜丝。静置片刻,在试管底部可以观察到有白色沉淀(即CuSO4晶体)生成。冷却后,弃掉上层液体,往试管中加入少量水,白色沉淀溶解得到兰色溶液,效果甚好。

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