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氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn):
氫氣檢純試管傾,
先通氫氣后點(diǎn)燈。
黑色變紅水珠出,
熄滅燈后再停氫。
氫氣早出晚歸,
酒精燈遲到早退。
一、實(shí)驗(yàn)裝置及注意事項(xiàng)
1.主要儀器:
氫氣還原氧化銅的學(xué)習(xí)要點(diǎn)
試管、酒精燈、鐵架臺(帶鐵夾)、導(dǎo)氣管、小試管
2.注意事項(xiàng):
a.試管口略向下傾斜
(目的:防止水倒流炸裂試管)
b.導(dǎo)氣管伸到試管底部 (目的:盡快全部排出空氣)
c.試管口不加橡皮塞
(目的:便于試管中氣體導(dǎo)出、防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸。)
二、實(shí)驗(yàn)步驟
(l)先向試管中裝人氧化銅、固定試管
(2)通人經(jīng)過驗(yàn)純的純凈氫氣
說明:a.檢驗(yàn)氫氣純度的方法是收集一試管氫氣,試管口朝下,用拇指堵住,移近火焰,移 開拇指點(diǎn)火,如果聽到尖銳的爆鳴聲,表明氫氣不純,需要再收集、再檢驗(yàn).如果發(fā)出的是唉璞的聲音,表明氫氣已純凈.
(注意:如果用向下排空氣法收集氫氣,經(jīng)檢驗(yàn)不純而需要再檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)該用拇指堵住試管口一會兒,然后再收集氫氣檢驗(yàn)純度).
b.實(shí)驗(yàn)前檢驗(yàn)氫氣純度的目的是為了防止加熱時(shí)混合氣體發(fā)生爆炸.
(2)點(diǎn)燃酒精燈給試管加熱
說明:先給試管預(yù)熱,使試管受熱均勻,然后再把酒精燈火焰集中在裝有氧化銅部位 (其目的是防止試管受熱不均而發(fā)生炸裂)
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后撤離酒精燈
(4)試管冷卻后停止通氫氣
說明:實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)先撤酒精燈,繼續(xù)通氫氣至試管冷卻為止(目的是防止高溫時(shí)生成的銅 被空氣中的氧氣重新氧化為氧化銅).
實(shí)驗(yàn)步驟也可簡記為
(1)氫氣早來晚歸、酒精燈遲到早退。
(2)先通氫,后點(diǎn)燈,由黑變紅撤走燈,然后再停氫。
(3)通一點(diǎn)一撤一停。
三、實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新點(diǎn)
1、課本上對該實(shí)驗(yàn)所采用的試管型號沒作具體要求,如果采用的大號試管(口徑在25mm以上)需要較多量的氣體才能充滿試管,這樣會造成實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不佳。宜選用口徑小些的試管
(口徑15一20mm,長150一200mm)。
2、試管傾斜角度,也會影響實(shí)驗(yàn)的效果。因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)時(shí),氫氣流不一定始終保持很大,當(dāng)氣流較緩和時(shí),如按圖甲傾斜,由于氫氣比空氣輕得多,不易充滿試管。在圖甲中,虛線為
試管口上邊緣的水平線,顯然虛線的上方是氫氣較濃較純的區(qū)域,這時(shí)熾熱的氧化銅沒能全 部被純凈的氫氣所包圍,所以反應(yīng)速度較慢,有時(shí)還可能會發(fā)生爆炸。本人認(rèn)為,試管口下傾角度的大小,要能使氧化銅處在試管.口上邊緣的水平線以上,如圖乙所示,就能取得較好的實(shí)驗(yàn)效果。
3、氧化銅的用量及使用方法。
(1)氧化銅用量以 0.2 克左右為宜。太少,產(chǎn)生的銅鏡面積太小;太多,產(chǎn)生銅鏡 需要的時(shí)間太長。將約 0.2 克氧化銅粉末平鋪在試管底部,將驗(yàn)純后的氫氣用導(dǎo)管通到試管底部、氧化銅粉末的上方。氫氣流要足夠大,在排盡空氣的同時(shí),要用氫氣將氧化銅粉末吹開、吹散,并薄薄地、均勻地附著在試管底部,加熱試管底部,4 分鐘后試管底部出現(xiàn)銅鏡。此法在短時(shí)間可得到銅鏡,但用氫氣流將氧化銅粉末吹開,使其在試管底部均勻分布,難以掌握,成功率不大。
(2)取少量蒸餾水,均勻地薄薄地涂在試管底部;然后用紙槽小合地把少許氧化銅粉末送入到試管底部,并用玻璃棒把它鋪開;最后按課本要求的裝置,通入氫氣,過一會兒再給氧化銅 加熱,即可清楚地觀察到氧化銅由黑色逐漸變?yōu)楣饬恋募t色,試管壁上形成銅鏡。
4、用砂紙將細(xì)銅細(xì)擦亮并繞成螺旋狀,用鑷子夾住銅絲在酒精燈上加熱至表面變?yōu)楹谏珵橹埂⑵浞湃敫稍锏脑嚬艿撞?按教科書上的實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn),我們便可看到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:黑色的CuO逐漸變成具有金屬光澤的紫紅色銅,同時(shí)試管口有水珠出現(xiàn)。、用表面被氧化成CuO的銅絲代替CuO粉末,可避免實(shí)驗(yàn)后試管被污染,消除清洗試管較難的煩惱,且可以重復(fù)使用。


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