“铜和浓硫酸反应”的实验改进_化学论文

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。