铜与浓硫酸反应实验的创新设计研究 （ 郸城县第一高级中学 周宇航 张静雅 刘睿远 高帮豪 刘婷婷 赵九洲）.doc

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第四节 氨 *** 硫酸
铜与浓硫酸反应实验的创新设计研究
郸城县第一高级中学 周宇航 张静雅 刘睿远 高帮豪 刘婷婷
【导语】
在人教版高中化学必修1第四章第4节氨 *** 硫酸中，出现了若按教材中所提供的装置进行实验，很难得到预期的实验现象，在实验过程中过多的浪费药品，而且会产生大量的有毒气体污染环境，，我们从实验装置入手，在原有的基础上对实验进行必要的改进。[1]
【关键词】铜与浓硫酸反应 实验 创新设计
【实验目的】
，进一步了解SO2的性质。
，提出问题，进而学会运用学过的化学知识设计实验方案，从实验中学会得出结论解决问题。
【实验原理】
2H2SO4（浓）+Cu===CuSO4+2H2O+SO2↑,Cu与浓H2SO4反应生成SO2说明浓H2SO4具有很强的氧化性，而产生的SO2具有漂白性，同时SO2也是一种酸性气体，在实验中可以用蓝色石蕊试纸验证SO2是一种酸性气体,用品红试纸验证SO2具有漂白性。
【实验装置图】
【实验步骤】
1. 用具支试管代替大试管，由支管导出气体；
，将5ml的注射器插入胶塞；
，另一端系螺旋状的粗铜丝；
，推动注射器柱塞使粗铜丝浸入液面，发生反应；
，拉出柱塞，使铜丝与溶液分离；
、石蕊试纸，在烧杯中加入适量饱和NaOH溶液；
7. 如图组装好装置后，用酒精灯加热浓硫酸；
，使浓硫酸与铜片脱离，撤掉酒精灯，加热玻璃管，观察试纸颜色变化。
【实验现象】
加热浓H2SO4，产生大量白雾，直形玻璃管处有水珠生成
硬质玻璃管中品红试纸由红色变为无色，蓝色石蕊试纸变为红色
加热结束之后具支试管内液体变为浅绿色，试管底有灰色粉末状沉淀，铜丝末出现少量黑色固体。
酒精灯加热硬质玻璃管时品红试纸无色恢复红色，红色石蕊试纸不变色
将试管内液体和沉淀倒进水中，溶液呈蓝色，伴有少量灰色不溶物。
【问题讨论】
：
①在本次实验中，我们小组最开始的设计方案是垂直加热的，装置图如下：
但是在实验中却发生了试管破裂，浓硫酸洒出的事故，这也是我们意料之外的，我们对待此次事故的处理方法是先用干抹布擦拭桌面和酒精灯，在用大量的水冲洗抹布。而试管破裂的原因是垂直加热试管，虽然之前有做预热的处理，但是垂直加热时浓硫酸的受热面积变小，温度集中于某一区域，而其他区域的温度较低，从而导致受热不均匀，试管最终破裂，浓硫酸洒出，因此，在设计方案时必须思考每一个步骤，每一个操作。
②推入铜丝的时候会导致试管不稳，难以控制，另外我们发现在反应时会产生大量白雾，因此无法判断在煮沸浓硫酸之后才加入铜丝与一开始就加入铜丝两者的区别，因此我们决定还是采用一开始就把铜丝加到浓硫酸中再开始加热。但是一些文献有介绍到如果煮沸浓硫酸之后再加入铜丝的话那么副产物会比较少。

但是经过实验发现现象与教材描述不一致；
产生大量白雾
其成分是SO2和H2O，这两种