铜与浓、稀硝酸反应的实验改进(精选5篇)
1.铜与浓、稀硝酸反应的实验改进 篇一
某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应,进行了如下系列实验。
【实验1】铜与浓硫酸反应,实验装置如图所示。
实验步骤:
①先连接好装置,检验气密性,加入试剂;
②加热A试管直到B中品红褪色,熄灭酒精灯;
③将Cu丝上提离开液面。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为_________________。
(2)熄灭酒精灯后,因为有导管D的存在,B中的液体不会倒吸,其原因是____________。
(3)拆除装置前,不需打开胶塞,就可使装置中残留气体完全被吸收,应当采取的操作是________________________。
【实验2】实验中发现试管内除了产生白色固体外,在铜丝表面还产生黑色固体甲,其中可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜,以及被掩蔽的氧化亚铜。
查阅资料:
①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu2+和铜单质,在氧气流中煅烧,可以转化为氧化铜。
②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸,在氧气流中煅烧,硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫。
为了研究甲的成分,该小组同学在收集到足够量的固体甲后,进行了如图所示的实验:
(4)②中检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是___________。
(5)③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为_____________________。
(6)下列对于固体甲的成分的判断中,正确的是(填字母选项)____________。
A.固体甲中,CuS和Cu2S不能同时存在B.固体甲中,CuO和Cu2O至少有一种
C.固体甲中若没有Cu2O,则一定有Cu2S
D.固体甲中若存在Cu2O,也可能有Cu2S
(1)2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O
(2)试管A中气体压强减小,空气从D导管进入试管A中
(3)从D管口向A中大量鼓气
(4)取最后一次洗涤后所得液体于试管中,滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则说明
沉淀洗涤干净,若有白色沉淀生成,则说明未洗干净
(5)2CuS+3O22CuO+2SO2(条件也可为“煅烧”)
(6)
BCD
2.铜与浓、稀硝酸反应的实验改进 篇二
在人教版高中化学 (必修1) 第四章第四节有关硝酸的性质教学中, 铜与浓、稀硝酸反应是其非常重要的化学性质之一。在实际教学中, 不少教师在讲解铜与浓、稀HNO3反应时, 依然沿用着旧教材上的装置进行演示实验, 结果产生的有毒气体不仅容易外泄, 同时又难以控制反应及时地停止, 造成了药品的浪费和环境的污染, 严重影响了教室内师生的身体健康;而做铜与稀HNO3反应时, 由于试管内存在空气, 又不能很好地观察到生成的无色的一氧化氮气体。
鉴于实验中存在的以上缺陷, 笔者在借鉴他人的创新成果的基础上, 经过反复研究和多次探索改进并实验, 设计出了这套简单易行、安全环保、随用随停、还可以反复使用的实验演示装置, 有效地解决了上述问题, 极大地方便了教师进行课堂演示。整套实验装置仪器简单, 操作简便, 环保安全, 实验现象非常明显。利用这套装置进行实验演示只需5-6分钟左右的时间, 就可以完成铜与浓﹑稀硝酸的反应及一氧化氮与氧气的反应、二氧化氮与水的反应等多个实验, 并且把铜与硝酸的反应从传统的敞开体系改为了封闭体系中进行, 最大限度地吸收了多余的尾气, 有效地控制了环境污染问题。
二、制作实验装置所需材料及药品
5mL注射器一支, 洗耳球一个, 380mL矿泉水瓶一个, 具支试管一个, 铜丝一根 (下端绕成螺旋状) , 橡胶塞2个, 止水夹2个, 橡皮管两小段, 导管两根, 白色泡沫板一块, 浓硝酸、NaOH溶液, 蒸馏水。
三、实验演示装置组装说明及实验步骤
1. 将一废旧矿泉水瓶从中上部剪成两截, 做好一个钟罩式的尾气吸收装置。
2. 按上图所示连接好仪器, 并检查装置的气密性。
3. 向具支试管中加入约2mL浓硝酸, 注射器中吸入5mL蒸馏水, 矿泉水瓶中装好适量的NaOH溶液。
4. 实验开始时, 先关闭止水夹1, 打开止水夹2, 将可抽动的铜丝插入浓硝酸溶液中, 可以观察到反应迅速开始, 很快就能看到产生的红棕色NO2气体充满了整个试管。
5. 此时, 把注射器中的水全部注入到试管中, 将浓硝酸稀释成稀硝酸继续进行反应, 注意观察整个过程中试管内气体的颜色变化。
6. 当试管内的气体全部变为无色时, 把铜丝抽离液面停止反应, 关闭止水夹2, 打开止水夹1, 用洗耳球向试管中鼓入空气, 注意观察试管内气体的颜色变化。
四、本套实验演示装置改进后的意义
1. 这套实验演示装置的改进和创新, 构思巧妙, 取材方便, 装置简单, 操作简便, 耗时短, 节约环保, 现象明显, 便于观察, 随用随停, 非常适合学生分组实验和教师上课演示实验。
2. 改进后的实验演示装置真正实现了在隔绝空气条件下铜分别与浓、稀硝酸的反应, 让学生能够非常清楚地观察到了NO气体的真实颜色。
3.铜与浓、稀硝酸反应的实验改进 篇三
摘要:针对铜与浓、稀硝酸的反应演示实验存在现象不够明显、装置过于复杂等不足,从药品和仪器的选择两方面进行探索,设计了一套可用于铜与浓、稀硝酸连续反应的演示装置,并介绍了实验的步骤和现象。该演示装置具有构思巧妙、简约明了、安全环保等特点。
关键词:铜与硝酸;连续反应;药品和仪器选择;演示装置设计;实验改进
文章编号:1005–6629(2016)7–0060–03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
铜与浓、稀硝酸反应分别生成红棕色的二氧化氮气体和无色的一氧化氮气体,因气体均有毒性,且硝酸具有腐蚀性,对于该实验的改进,一般都是从绿色化、微型化方向进行研究。但是,微型化可能由于演示装置过于微小或者现象不够明显,影响观察的效果;为了做到铜既和浓硝酸反应,又和稀硝酸反应,并保证安全环保,装置设计往往过于复杂。本改进实验通过使用固体与多种液体连续反应制备气体演示装置,进行铜与浓、稀硝酸的连续反应,使该实验操作简单、现象明显、安全环保。
1 药品的选择
由于实验产生的氮氧化合物气体需吸收处理,所用到的硝酸具有腐蚀性,为了达到绿色化要求,本实验除了使用氢氧化钠溶液吸收氮氧化合物气体外,还就铜片的规格、数量,硝酸的浓度进行研究。
1.1 铜片的选择
实验室的单质铜一般有铜粉、铜箔和铜片三种,前两种由于反应太快,一般遇到浓硝酸短时间就全部溶解掉,无法再设计与稀硝酸的反应,且实验难以控制,瞬间产生大量的有毒气体无法全部处理。因此,本实验采用长3cm、宽1cm、厚0.2cm的铜片三块,保证有足够的量与浓硝酸反应后再与稀硝酸反应,且反应较温和,产生有毒气体气流平稳有利于吸收和处理。
1.2 硝酸浓度的选择
浓硝酸与铜反应若要观察到红棕色的气体,必须达到一定浓度,但是浓度太高有可能因反应过于剧烈而无法控制造成危险,产生的有毒气体也无法及时处理。同时,铜片短时间内全部溶解,无法观察到其与稀硝酸反应的现象;如果硝酸浓度不够,则无法观察到红棕色气体[1]。经过对照反应,本实验最终选择的硝酸浓度在6 mol·L-1左右,有利于控制反应平稳进行并能观察到明显现象。
2 仪器的选择
2.1 可视化、简约化角度的选择
化学学科的演示实验,不仅要为学生提供正确而有说服力的感性知识,还要激发学生学习化学的兴趣,培养学生的观察能力和思维能力,提高科学素养。为了提高演示实验的效果,设计时必须关注现象的清晰性和操作的简练性[2],方便教师在几分钟内将实验目的、实验原理、仪器药品、操作步骤、实验结果等讲解清楚。因此,为了使学生在演示实验过程中既“看得清”又“看得懂”,仪器的选择要满足现象可视化、装置简约化的要求。佃武杰等在“铜与浓、稀硝酸反应微型实验设计”[3]一文中的装置(图1)设计巧妙,能实现铜与浓、稀硝酸反应,但在课堂演示过程中,可视度方面略显不足。张泽志等在“铜与硝酸反应的实验创新设计”[4]一文中的装置(图2),能明显对比铜与浓、稀硝酸反应的差别,但装置设计过于复杂,不利于学生直观理解实验过程。基于以上原因,不宜选用注射器、点滴管、小试管等进行仪器设计,将简单实验复杂化。
2.2 连续反应角度的选择
本实验属于块状固体与液体作用产生难溶性气体的反应,启普发生器及其简易装置也是选择的方向之一。但要使铜与浓硝酸反应后继续与稀硝酸反应,必须在反应一段时间后流出浓硝酸,再注入蒸馏水得到稀硝酸,启普发生器类装置无法实
现这个功能。因此,固体与多种液体连续反应制备气体演示装置[5]是较为合理的选择。为了防止反应产生的毒气吸收不够完全导致环境污染,在本实验装置中改装后的筒形恒压漏斗下管口处增加一个倒扣的塑料漏斗,以确保实验安全。具体实验装置如图3所示。
在上述装置中,改装的恒压漏斗是反应的发生装置,三角漏斗用于注入浓硝酸和承装反应后被压出的液体,n形弯管及外玻璃管用于导出反应产生的气体,内玻璃管及玻璃活塞1用于控制浓硝酸的流出,玻璃活塞2用于控制气体的导出,倒扣的塑料漏斗用于防止因氢氧化钠吸收氮氧气体不完全而导致毒气泄漏。
3 实验步骤与现象
3.1 铜与浓硝酸反应及二氧化氮处理
3.1.1 浓硝酸的配制
往恒压漏斗中加入铜片后,量取40mL 65%~69%浓硝酸溶解在60mL蒸馏水中稀释配制成浓度为6 mol·L-1左右的硝酸,从三角漏斗中倒入恒压漏斗至充满,关闭弯管玻璃活塞2。
3.1.2 二氧化氮的生成
铜片接触浓硝酸后,表面立即有气泡产生,溶液变浅绿色,反应较为缓慢。一段时间后,反应加快,恒压漏斗上端有红棕色气体产生,将溶液压入三角漏斗中,在液面上滴加适量植物油覆盖,防止溶液中溶有的二氧化氮气体逸出。
3.1.3 二氧化氮的吸收
观察到明显的红棕色二氧化氮气体生成后,打开弯管玻璃活塞2,三角漏斗中的液体下降。控制流速,让恒压漏斗中红棕色气体形成缓慢气流全部被氢氧化钠溶液吸收。
3.2 铜与稀硝酸反应和氮氧化合物气体处理
3.2.1 稀硝酸的配制
当恒压漏斗中红棕色气体全部被排出后,打开漏斗下方玻璃活塞1,使溶液流出,烧杯中有蓝色沉淀生成。溶液流出过程中可能伴有氮氧化合物气体,由于恒压漏斗下口浸在氢氧化钠溶液中且设计有倒扣的漏斗,可以有效吸收该气体。待溶液流出大约30mL左右,关闭玻璃活塞1,往三角漏斗中加入蒸馏水,打开弯管玻璃活塞2,使蒸馏水顺利流入并充满恒压漏斗形成浓度为4 mol·L-1左右的稀硝酸。
3.2.2 一氧化氮的生成和检验
硝酸被稀释后,溶液颜色变为浅蓝色,铜片表面气泡继续产生。一段时间后,恒压漏斗上部产生无色气体,并将溶液压入三角漏斗中。接着,打开玻璃活塞1,使恒压漏斗中稀硝酸全部流出,随着空气的进入,恒压漏斗中无色气体立即变为红棕色。通过以上现象,可以证明铜与稀硝酸反应产生的无色气体是一氧化氮。
3.2.3 有毒气体的吸收
当恒压漏斗中液体全部流出后,关闭玻璃活塞1,打开弯管玻璃活塞2,往三角漏斗中加蒸馏水,将恒压漏斗中有毒气体全部排到氢氧化钠溶液中吸收,实验完成。
4 设计亮点
通过以上设计,可以明显地观察到铜与浓硝酸反应产生红棕色气体,与稀硝酸反应产生无色气体,该无色气体遇空气后又变为红棕色气体。在有效提高实验演示的可视化程度的同时,还具有以下亮点。
4.1 构思巧妙
本实验巧妙地运用浓、稀硝酸产生二氧化氮和一氧化氮的界限进行设计,通过浓硝酸的流出和蒸馏水的加入实现硝酸浓度从6 mol·L-1到4 mol·L-1的变化,从而观察到明显的红棕色气体和无色气体,且该无色气体可再转化为红棕色气体。
4.2 简约明了
本实验所用的仪器方便易得,且价格便宜,便于推广使用。操作步骤简练,实验一气呵成,时间在7分钟左右,适合课堂上演示,使实验“看得清”和“看得懂”。
4.3 安全环保
本实验使用氢氧化钠处理有毒的气体,使用大容积外管确保毒气充分吸收,并使用植物油、倒扣的塑料漏斗防止毒气外逸。在确保实验安全的同时,有利于培养学生绿色环保的意识。
参考文献:
[1]罗宿星,伍远辉,孙东来.铜与硝酸反应实验中硝酸浓稀界限的研究[J].实验室科学,2012,(5):67~69.
[2]沈伟艺.试论如何提高化学课堂演示实验效果的途径[J].厦门大学学报(自然科学版),2011,(9):192~194.
[3]张玉征,李先栓.铜与硝酸反应的绿色化设计[J].当代化工,2011,(8):792~797.
[4]张泽志,韩春亮.铜与硝酸反应的实验创新设计[J].河南教育学院学报(自然科学版),2013,(2):30~31.
4.铜与硝酸反应的实验改进 篇四
关键词:微型化;W管;实践;注射器;探究;环境保护
硝酸的强氧化性是高中化学教学的重点内容,为了帮助学生更好地理解和掌握该知识,培养他们的学习兴趣和实践能力,做好演示实验或分组实验就显得尤为重要,原人教版中的实验过程是:在两支试管中各放入一小片铜片,分别加入少量浓硝酸或稀硝酸,立即用带导管的胶塞塞住试管口,并将导管插入盛有氢氧化钠溶液的试管中,观察现象。此实验虽然操作比较简单,但笔者认为仍有不足之处,可做如下改进。
一、铜与浓硝酸的反应的改进
1.实验改进的原因
A.铜与浓硝酸反应时,导气管直接插入氢氧化钠溶液中,会发生倒吸现象。
B.观察到现象后,反应不能及时停止,只能等铜片或浓硝酸反应完,造成药品的浪费。
C.反应过快, NO2有外逸污染空气的可能。
2.改进后的实验
实验步骤与现象:在W管一端加入1mL的氢氧化钠溶液,另一端加入1mL的浓硝酸并用插有铜丝的橡皮塞塞紧,将铜丝浸入浓硝酸中,反应开始,可见铜丝表面快速产生气泡,溶液颜色渐变为蓝绿色,W管中出现红棕色气体。观察现象后,将铜丝向上拔与浓硝酸脱离接触,反应即停止。
3.改进后的优点
A.装置微型化,操作方便,现象明显。
B.反应可控,药品用量少。
C.装置安全、可靠,不产生倒吸,无污染。
二、铜与稀硝酸反应的改进
1.实验改进的原因
A.Cu与稀HNO3反应时,试管中存在的空气把NO氧化为红棕色的NO2而观察不到无色的NO气体。
B.Cu与稀HNO3反应生成NO气体,不能直接被NaOH溶液吸收而造成空气污染。
2.改进后的实验
为了解决上述问题,笔者采用注射器来做这个实验,效果很好。
①实验步骤与现象:先拔出活塞把铜片放入注射器内,然后把活塞向内压,赶走针筒内的空气。抽取一定量的稀硝酸,并用橡皮堵住针头。待反应开始,随着气体的产生,活塞自动向外移动,能清楚的看到无色的NO气体。待铜片反应完,把橡皮去掉,抽取一定量的空气,又能明显的看到有红棕色的NO2生成。反应结束后,把注射器里的气体和液体全部压入氢氧化钠溶液中,不污染空气。
但是,在铜片质量差不多的情况下,每次实验产生的气体量、反应时间都相差很大,而实验需要有明显的现象和时间的限制,于是笔者就对反应的条件进行了探究。
②实验适宜条件的选择
通过实验得知,铜与7mol/L的硝酸反应,所得气体明显呈红棕色,而与6 mol/L及以下的硝酸反应可以得到无色的NO气体,所以我找出影响实验的几个因素,采用10mL注射器进行如下实验:
上述反应在水浴加热的条件下,反应速率加快。而探究铜与稀硝酸反应的产物,在学习、分析完铜与浓硝酸反应之后,时间大约需要5、6分钟,那么根据反应容器的容积、产生气体的体积以及反应所需的时间,得出结论:以10mL注射器为反应容器,用大约0.047g铜片、1mL稀硝酸反应,产生的气体量比较合适,如果室温较低(低与25℃)或采用浓度小一点的硝酸,就需用温水浴稍加热以加快反应速率。
③反应异常现象分析
在实验中发现一个异常现象,如上述前9个实验,铜片的质量相差非常小,并且在实验中都完全反应,但所用硝酸的体积不同,产生的气体量都比理论值少且相差很大,硝酸体积越大反而产生气体越少,什么原因造成这样的现象呢?是不是溶液中存在溶解氧的原因,酸体积越大,溶解氧越多,消耗的一氧化氮越多,得到的气体量就越少呢?通过查阅资料得之,氧气在水和酸中的溶解度都很小,溶解氧的存在不会对结果造成这么大的影响。我用了加热沸腾过的蒸馏水来配制稀硝酸,实验结果同上,说明溶解氧不是造成这个异常的主要原因。又仔细观察用约0.047克铜与1mL硝酸反应的实验现象,发现前几分钟反应还是挺快的,但是气体体积没有明显增加,等到反应后期气体体积迅速增大。推测NO虽然微溶于水,可能在硝酸中的溶解度较大才造成这样的现象,于是先用注射器制取了几毫升的NO,然后吸入3毫升的稀硝酸,震荡、放置,观察到气体几乎完全被吸收。原来这个所谓的异常现象是NO易溶于硝酸的结果,找到原因对于该实验有指导意义,要得到适量的气体不仅②中所给的条件可以,也可以用更少的铜片和更少的硝酸来制取。
3.改进后的优点
A.反应在缺氧条件下进行,使同学们观察到了NO的“庐山真面目”——无色气体;
B.装置微型化,操作方便,现象明显;
C.实验中没有向空气中排放有毒气体,避免了空气受到污染;
D.可以让学生探究产生的无色气体是否为NO,怎样验证,从而激起学生强烈的学习欲望。
以上两个实验的改进有利于利用有限资源实现人人动手实验,强化动手能力的训练,有利于学生“在实验中探究,在探究中学习”、“在实验中学习化学,在实验中理解化学”,有利于激发学生学习兴趣、培养创新思维,全面提高学生科学素质,强化化学实验教学中的素质教育和创新教育。由于以上两个实验既安全又节约,教师可以放心地让学生一人一组做实验,通过动手做实验,可以帮助学生理解和形成化学概念,培养观察和实验能力,有效地激发了学生学习化学的兴趣。能有利于培养学生既动脑又动手、理论联系实际和解决实际问题的能力;有利于培养学生关心自然、关心社会的情感和创新精神;有利于向学生传播绿色化学的观点,帮助学生学会减量、减废、回收等防治污染的重要方法,养成节约的良好习惯,树立绿色化学的观念,能改善实验室环境,有益于师生的健康。
总之,两个实验的改进全面贯彻了绿色化学的思想,又有效实现了尽可能小剂量实验、省资源、少污染、降成本,还增强了学生的环境保护意识和探究精神,效果良好。
【主要参考文献】
[1] 《中学化学教学技术指导》 张长江 上海教育出版社
[2] 《中学化学实验研究导论》 吴俊明江苏教育出版社
[3]《化学教学》化学活动课及微型化学实验设计与实践民主建设出版社
5.铜与浓、稀硝酸反应的实验改进 篇五
关键词:铜;浓硫酸;绿色实验;实验探究
文章编号:1005–6629(2015)7–0064–02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
铜与浓硫酸反应实验,理论上溶液呈蓝色(反应后的混合液倒入水中溶液也呈蓝色),但实际上往往看到溶液呈绿色(反应后的混合液倒入水中溶液也呈绿色)。对这一异常现象至今未有合理解释。笔者对此进行了研究,下面将笔者的研究历程及结果介绍如下。
1 根据查阅的资料[1]得知:铜与浓硫酸在加热条件下发生多个反应,如生成硫酸铜、硫化铜、硫化亚铜、硫酸亚铜、硫等
1.1 溶液呈绿色会不会与硫有关
因为硫是黄色的、水合铜离子是蓝色的,胶体硫与水合铜离子形成的混合溶液呈绿色。这种解释从理论上看是合理的,但需要实验进一步确认。为此,笔者设计了如下实验:通过酒精溶解硫,取上层清液逐滴加入到硫酸铜溶液中并不断搅拌,发现溶液变浑浊,但溶液依旧是蓝色。该实验说明,溶液呈绿色并不是由硫和水合铜离子引起的。
1.2 溶液呈绿色会不会与黑色的胶体状的硫化铜、硫化亚铜有关
为此,设计了如下实验:通过蔗糖被浓硫酸炭化制得细碎的炭(由黑色的炭代替硫化铜、硫化亚铜进行实验),取少量细碎的炭加入到硫酸铜溶液中并不断搅拌,发现溶液变浑浊,但溶液是蓝黑色的,过滤后溶液依旧是蓝色。该实验说明,溶液呈绿色并不是由硫化铜、硫化亚铜和水合铜离子引起的。
2 根据查阅的资料[2]得知:亚硫酸亚铜可与水生成的Cu2SO3·0.5H2O呈黄色,Cu2+与水结合生成的水合铜离子呈蓝色,黄色与蓝色混合后,溶液呈绿色
这种解释似乎可以。仔细想想,又觉得不对:一则没有资料证明铜与浓硫酸在加热条件下发生反应生成亚硫酸亚铜,二则亚硫酸亚铜在硫酸过量且加热的条件下不可能存在。这种解释又被否定了。
3 试问:反应后的混合液中会不会有Fe3+(铜不纯,含有铁)?如果有的话,Fe3+呈黄色,与水合铜离子混合溶液呈绿色
为此,笔者进行了如下实验。
实验1 检验反应后的混合液中是否含有Fe3+。
取反应后的混合液2~3mL加入试管中,向其中加入3~5滴硫氰化钾溶液,溶液未变红色,说明溶液中没有Fe3+。
4 试问:反应后的混合液中会不会有Fe2+(铜不纯,含有铁)?如果有的话,Fe2+呈绿色,与水合铜离子混合溶液呈蓝绿色
笔者又进行了如下实验。
实验2 检验反应后的混合液中是否含有Fe2+。
取反应后的混合液2~3mL加入试管中,向其中加入3~5滴硫氰化钾溶液,溶液未变红色,再滴入1~2滴3%的H2O2,溶液仍未变红色,说明溶液中没有Fe2+。
5 试问:反应后的混合液中会不会有氯离子?如果有的话可形成CuCl42-(黄色),与水合铜离子混合溶液呈绿色
笔者再次进行了如下实验。
实验3 检验铜丝表面是否含有氯元素。
取一段表面光洁的粗铜丝,用镊子夹住,放在酒精灯火焰上灼烧,发现火焰呈绿色,初步证明铜丝表面含有氯元素[3]。
为什么表面看上去比较光洁的铜丝、铜片上会有氯元素呢?是不是表面沾附了含氯物质呢?为此,又进行了实验:
取一段表面光洁的粗铜丝,用蒸馏水反复冲洗后用滤纸吸干,用镊子夹住,放在酒精灯火焰上灼烧,发现火焰仍呈绿色,初步证明铜丝表面含有氯元素。
为什么用蒸馏水冲洗过的铜丝表面还会有氯元素呢?经百度搜索得知:为防止铜在空气中被腐蚀或增强铜的电绝缘性,厂家常在铜表面加一层聚氯乙烯的覆膜,这层覆膜肉眼是不易发现的,并且聚氯乙烯在加热条件下易分解,放出氯化氢气体。
实验4 做对比实验。
实验装置如图1所示。
取一段螺旋状的粗铜丝放入较大试管中,然后加入浓硫酸5~8mL,将试管固定在铁架台上,用酒精灯加热,可观察到溶液慢慢变绿色、黑绿色。移开酒精灯,待溶液冷却后倒入5~8mL蒸馏水中,过滤,看到溶液呈绿色。
另取一段螺旋状的粗铜丝,用镊子夹住,在酒精灯上灼烧至火焰没有绿色,放入较大试管中,然后加入浓硫酸5~8mL,将试管固定在铁架台上,用酒精灯加热,可观察到溶液慢慢变蓝色、蓝黑色。移开酒精灯,待溶液冷却后倒入5~8mL蒸馏水,过滤,看到溶液呈蓝色。
通过以上对比实验可知,铜与浓硫酸反应溶液呈绿色,是由于铜表面沾附氯元素(聚氯乙烯)引起的。
除此之外,如果铜表面沾附无机含氯化合物;或者试管不干净,沾附无机含氯化合物;或者稀释硫酸铜时用自来水(含氯离子);或者用手(汗水)拿铜丝都有可能导致溶液呈绿色。
为保证实验成功(硫酸铜溶液呈蓝色),需做到:①对所用铜丝灼烧至火焰没有绿色后用。②试管要干净,多次用蒸馏水洗涤。③稀释硫酸铜时要用蒸馏水,不能用自来水(含氯离子)。④不要用手直接拿铜丝。
本次探究给我们的启示是:对于块状或丝状固体不能只凭外观干净就直接使用,使用前一定要打磨干净,能水洗的固体还要用蒸馏水把固体表面洗涤干净,然后才能使用。
参考文献:
[1]刘怀乐著.中学化学教学思维(第1版)[M].重庆:重庆出版社,2009:243~248.
[2]宋天佑等编.无机化学下册(第1版)[M].北京:高等教育出版社,2004:625.
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