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刘振中初中化学工作室

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木炭还原氧化铜实验方法集锦  

2012-05-10 23:28:50|  分类: 教材研究 |  标签: |举报 |字号 订阅

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木炭还原氧化铜实验方法集锦

        木炭还原氧化铜实验是初中比较难做的实验,现对课本实验进行改进,并收集部分其他方法进行比较。

方法一:对课本实验的改进

改进内容]

      1.改普通试管为具支试管;

      2.改木炭和氧化铜的混合粉末铺放在试管底部为堆积在试管底部;

      3.改试管口向下倾斜为略向上倾向。

[实验要点]

      1.木炭和氧化铜的最佳质量比为1:12;

      2.木炭和氧化铜一定要研磨混合均匀;(不需要烘干)

      3.加热时一定要使用防风罩,火焰一定要包裹试管底部。

[实验效果]

        给试管预热后,集中加热1—2分钟,就可以观察到反应发生。反应在几秒钟内完成,产生的气体使澄清石灰水变浑浊。隔绝空气,冷却后得到紫红色有金属光泽的铜块。

方法二:

        取一片长约7cm,宽约1cm的铜片,把表面可能存在的氧化物用砂纸除去。

        在酒精灯上加热,使之表面生成一层氧化铜。(或把铜片烧红后立即伸入到集满氧气的集气瓶中,经过这样处理的铜片表面的氧化铜更均匀,实验效果更明显。)为了达到对比的效果,不要把整片铜片都镀上氧化铜。在空气中处理也可以达到不错的实验效果。

        在一干燥的试管中装入不超过试管容积1/3的木炭粉末(经烘干处理),把覆有氧化铜的铜片埋在木炭粉末里,

        给试管加热,观察到产生的气体使石灰水变浑浊后,从石灰水中移出导气管,停止加热。待试管逐渐冷却后,把铜片取出,观察。

 方法三:

       实验操作:

     (1)称取氧化铜粉末 5g和炭粉0.5g(可用粉状活性炭)。反应物要尽可能研细混匀。
    (2)用20目的铁丝网或铜丝网卷制一个约30×100mm大小的圆柱形酒精灯网罩。
      (3)剪取一块约25×50mm大小的旧石棉网片,在试管外壁把它弯成一个半圆形的石棉网罩。
      (4)取约2.5g上述研细的混合物放入一支干燥的15×150mm的试管内,铺在试管的底部。取一支干燥的粉笔,把粉笔大头一端插入试管,使试管底部的反应物堆成一个半圆柱形。再把试管固定好,在试管尾部盖上石棉网罩。
      (5)用套上金属丝网灯罩的酒精灯预热反应试管,再在尾部集中加热反应物,片刻后有气体逸出。当看到反应物发生较猛烈放热反应而呈红热状时,移开火源。这时可以看到反应仍持续进行,石灰水变浑浊。待试管冷却后得到红色的块状铜。
实验注意事项:
(1)当反应结束看到有石灰水刚被吸入导管前端时,立即用弹簧夹夹住橡皮管,以防石灰水被吸入试管。
(2)选用灯罩、石棉网罩等物,都是为了提高反应物的温度。推入粉笔是为了使反应物集中一些,反应时产生的热量不易散失。
(3)选用酒精灯作热源,应提高其他各方面的实验要求,上述提到的各项实验条件应尽量满足。如果能用煤气灯或酒精喷灯加热,则实验效果更好,且上述石棉网罩、粉笔等都可以省略。

方法四:

实验操作:

      (1)氧化铜薄层的层的制备

往试管里放入少量硝酸铜晶体,加热使其熔化。然后,边转动试管边加热,一直到全部变成黑色为止。这时,试管底部留有均匀的氧化铜薄层。
       (2)把木炭放入试管里氧化铜的上面,约高出氧化铜薄层2cm。

(3)试管口向上固定在铁架台上,用酒精喷灯加热试管,约5分钟,黑色薄层变成了光亮的铜镜。

实验说明:

(1)实验前对木炭一定要烘烤处理,然后研碎使用。
        (2)硝酸铜受热分解会产生有毒的二氧化氮气体,所以硝酸铜的量要控制好,不宜过多。

(3)这样制备的氧化铜活性高,反应容易完成,现象明显,效果好。也可直接用氧化铜粉末,需把氧化铜用水调成糊状,涂在试管底部,晾干后使用,但效果不如前者。

(4)若无酒精喷灯,可改用带有网罩的酒精灯加热,效果也很明显。

方法五:

先用胶头滴管向试管内注入几滴水,使试管底部内壁附着一层水,再装入适量的木炭和氧化铜的混合物,有一部分混合物就被粘在试管内壁,然后,用酒精灯将试管内的药品烘干,赶出水分。把试管竖直固定在铁架台上,点燃酒精喷灯加热,一分多钟后,便会看到试管内的药品像着火一样,从底部开始向上蔓延,直至黑色粉末全部变成红色。接着熄灭酒精喷灯,迅速拔掉带导气管的橡皮塞子,并用实心橡皮塞子塞住试管口,让其自然冷却到室温,会看到光亮的红色的铜被镀在试管内壁,犹如铜镜一般,效果非常明显。

实验注意:1、木炭最好是新制的或用活性炭;2、木炭与氧化铜的质量比为1∶10—1∶12为宜;3、要把木炭和氧化铜混合均匀,充分研磨。

方法六:

《木炭还原氧化铜》实验的简易做法

1、把用水湿润木炭条(块)放在氧化铜粉里滚动一下,使其粘满氧化铜粉,晾干备用。

2、把粘有氧化铜分的木炭放入15×150mm的小试管里,按课本图示组装仪器,用带防风罩的酒精灯加热1~2分钟,可以看到有气体大量排出,澄清的石灰水变混浊,待试管冷凉后倒出里面的物质,木炭条(块)上布满了紫红色的铜粉。

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