銅與濃硫酸反應實驗的微型化改造

然而不論是教師的課堂演示實驗，或是學生的自主探究實驗，都或多或少存在以下不足：

1.利用銅絲伸縮進退雖能取得控制反應進程的效果，但銅絲從膠塞側面挖出的凹槽進入試管，一面與膠塞緊密接觸，一面與試管壁有摩擦，實際操作中既造成不便，又損壞了實驗儀器，還可能出現氣體泄漏的問題。

2.實驗缺少尾氣吸收裝置，導管與品紅溶液直接相連，實驗時易出現倒吸現象。

3.實驗中采用較多量的濃硫酸，滴加和加熱過程存在安全隱患，且反應冷卻液中仍含有濃硫酸，在溶于水這一操作上存在一定的危險性。

4.實驗藥品用量較長，使得中易出現較多的黑色固體，易對反應后溶液顏色的觀察造成干擾，且反應停止加熱后冷卻溶液需時較長，使得教學環節松散。

針對以上不足，我就銅與濃硫酸的反應作了以下微型化改造。

一、實驗用品

儀器：微型儀器一盒；

試劑：銅片、濃硫酸、紫色石蕊試液、品紅溶液、氫氧化鈉溶液、蒸餾水。

二、實驗裝置示意圖

1.濃硫酸；

2.銅片；

3.一邊滴有紫色石蕊試液一邊滴有品紅溶液的紙團；

4.氫氧化鈉溶液；

5.蒸餾水。

三、實驗步驟與現象

1.按上圖所示連接裝置，并檢驗氣密性。

2.添加藥品：在具支試管中加入少量的濃硫酸和銅片，在具支U型管左側內套管中放入一邊滴有紫色石蕊試液一邊滴有品紅溶液的紙團，同時在U型管底部滴加足量的氫氧化鈉溶液。

3.銅與濃硫酸的反應實驗：用酒精燈加熱具支試管，反應開始時試管內溶液逐漸變藍，試管中產生白色煙霧，直至滴有品紅溶液和紫色石蕊試液的紙團分別褪色和變紅才停止加熱。

4.停止加熱后靜置冷卻，將具支試管中的溶液冷卻后取上層清液，倒向另一裝有蒸餾水的試管中，并向具支試管中加入少量水，分別觀察到試管中溶液顏色顯藍色。

四、實驗改進后的優點

1.采用微型實驗操作，既節約藥品，成本較低，且裝置組裝簡單，現象明顯，安全可靠，有利于在農村地區中學的基礎實驗教學中推廣。

2.實驗裝置氣密性良好，能確保尾氣的完全吸收，符合綠色化學的教學理念，且避免了溶液倒吸的發生。

3.利用一邊滴有紫色石蕊試液一邊滴有品紅溶液的紙團，對比驗證了SO2能使品紅溶液褪色、使紫色石蕊試液變紅的性質。

4.反應中濃硫酸使用量極少，減少了銅與濃硫酸反應過程中產生的黑色沉淀物的量，且避免了濃硫酸加入水中放熱帶來的安全隱患。

5.整個實驗步驟簡單，藥品用量少，反應相對較快，縮短了課堂演示的時間。

（責任編輯羅艷）