铜与浓硫酸反应的改进与创新.ppt

铜与浓硫酸反应的实验改进与创新
一、问题的产生
缺点:
(1)SO2极易溶解于水,在停止加热时,会产生倒吸现象,致使反应的试管炸裂,由于反应物为浓硫酸,泄露会对师生产生威胁,具有安全隐患;
(2)用铜片和浓硫酸反应,加热时反应较难控制,反应试管中会产生大量白色烟雾,最后溶液中有大量的黑色物体物质,并不利于实验现象的观察;
(3)试验装置都是试管,比较难于固定,而且装置过于复杂,不利于操作,真正实验时往往会让人手忙脚乱;
(4)在反应结束后,拆卸装置时仍会有部分SO2泄露,不符合绿色化学的要求。
二、改进后的实验装置
实验优点
(1)实验装置简单容易操作,能够突出实验主题;
(2)实验现象明显直观,能够根据实验现象明白反应的机理,使学生形成较深刻的印象;
(3)铜丝可以上下移动,令反应具有可控制性,避免浪费药品和污染环境;
(4)用品红试纸取代了品红溶液,反应见效快,缩短了反应的时间;
(5)实验的可控制性令产生的SO2较少,尾气可以被碱石灰吸收,对环境无污染,符合绿色化学的要求;
(7)反应后的白色固体物质加水后为蓝绿色,几乎没有副产物的生成,效果明显。
铜与浓硫酸反应会有大量的黑色物质生成,并且黑色物质在热的浓硫酸中也不溶解。主要是铜与浓硫酸反应时还有副反应发生:
5Cu+4H2SO4(浓) ═Cu2S+5CuSO4+4H2O
Cu2S+2H2SO4(浓)═CuS+CuSO4+SO2↑+2H2O
CuS+4H2SO4(浓) ═ CuSO4+4SO2 ↑+ H2O
实验现象
结论
铜丝表面变黑
浓硫酸强氧化性
溶液中有白色物质生成,倒出浓硫酸,往白色物质中加入几滴水,变成蓝色溶液。
浓硫酸的酸性和吸水性
湿润的品红试纸褪色
SO2的漂白性