浓硫酸与铜反应实验的绿色化改进
2014-10-17伍强胡凤扬
伍强+胡凤扬
摘要：为了防止浓硫酸与铜反应演示实验过程中产生的二氧化硫气体的逸出，制作了一套完全密闭的反应装置，减少了演示实验过程中有害气体的排放。
关键词：浓硫酸；铜；实验改进；实验探究；绿色化
文章编号：1005–6629（2014）6–0049–02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
现行高中教材中“浓硫酸与铜反应实验”[1]，铜丝通过橡胶塞上的凹槽伸入。反应过程中，SO2气体会通过凹槽逸出，污染空气。
硅酮胶俗称硅酮玻璃胶，是一种在建材商店广泛销售的建筑材料。硅酮胶是一种膏状固体，能依靠空气中的水分固化成硅酮橡胶。硅酮橡胶是一种橡胶状，含有6000～7000硅氧单元的长直链有机硅氧聚合物。这种聚合物中含有一些交联聚合体，是一种坚韧的橡胶类固体材料，常用作水族箱玻璃的粘接和密封，是一种良好的密封材料[2]。
本实验在铜丝和橡胶塞之间加入一根塑料管和一个气密性良好的用硅酮胶制成的硅酮橡胶活塞来替代凹槽，防止了SO2气体对空气的污染。
1 实验仪器及药品
大试管、小试管、橡胶塞、铜丝、酒精灯、导管、市售硅酮胶（广州新展有机硅有限公司生产的硅酮玻璃胶）、塑料管（外径5 mm、内径3 mm）、浓硫酸、品红溶液、蘸有氢氧化钠溶液的棉球
2 硅酮橡胶活塞的制作
2.1 模具的制作
如图1所示，取一根2 cm长的塑料管，从中心剖成两瓣，在管内壁涂上一层凡士林，并用棉布反复擦拭，直至凡士林均匀地分布在塑料管内壁为止。涂凡士林的作用是防止硅酮胶固化后粘在模具上，使模具难以取下。
2.2 硅酮橡胶活塞的定型
向模具中注满硅酮胶。将铜丝下端伸入大试管底部，用手指捏住铜丝上端与试管口对齐的部位，取出铜丝，在手指下方5 cm处作一标记，然后将模具在铜丝上作标记处夹好，并用胶带固定。1 h后，拆开模具，此时，硅酮胶在铜丝作标记处凝固成一段2 cm长的硅酮橡胶圆柱体，将铜丝在空气中放置24 h，让硅酮橡胶彻底固化，然后用美工刀小心刮去多余的毛边。取一根10 cm长的塑料管，管口处涂抹少量凡士林，将铜丝上端插入塑料管，让硅酮橡胶活塞进入塑料管，反复地上下移动活塞，至其能够在塑料管中自由地移动为止。
2.3 气密性的检验
将塑料管下端浸入水中，向上拉动铜丝，有水被吸入塑料管，停止拉动铜丝，1 min后水面不下降，说明活塞气密性良好。
3 实验装置图
4 实验操作步骤及现象
如图2所示，将带活塞的塑料管插入双孔橡胶塞。在试管里加入2 mL浓硫酸，塞上胶塞，使铜丝与浓硫酸接触，加热。将放出的气体通入品红溶液，并用蘸有NaOH溶液的棉球吸收尾气。发现品红颜色褪去，这说明反应生成了SO2使品红溶液褪色。向上拉铜丝，终止反应，冷却后，把试管里的液体慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里，发现溶液的颜色为蓝色，这说明铜与浓硫酸发生反应生成CuSO4。因此该反应的化学方程式为：
2H2SO4（浓）+Cu=CuSO4+SO2↑+2H2O。
5 实验优点
（1）本实验设计装置简单，成本低廉，易于推广。
（2）本实验制作的活塞气密性良好，且能自由移动。既防止了有害气体的逸出，又能灵活地上下抽插铜丝控制反应的进程。
参考文献：
[1]人民教育出版社课程教材研究所，化学课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书·化学1 [M].北京：人民教育出版社，2007：101～102.
[2]徐勤，唐雅芳，王苗苗等.硅酮结构密封胶的现场检测技术研究[J].住宅科技，2009，（4）：22～23.
摘要：为了防止浓硫酸与铜反应演示实验过程中产生的二氧化硫气体的逸出，制作了一套完全密闭的反应装置，减少了演示实验过程中有害气体的排放。
关键词：浓硫酸；铜；实验改进；实验探究；绿色化
文章编号：1005–6629（2014）6–0049–02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
现行高中教材中“浓硫酸与铜反应实验”[1]，铜丝通过橡胶塞上的凹槽伸入。反应过程中，SO2气体会通过凹槽逸出，污染空气。
硅酮胶俗称硅酮玻璃胶，是一种在建材商店广泛销售的建筑材料。硅酮胶是一种膏状固体，能依靠空气中的水分固化成硅酮橡胶。硅酮橡胶是一种橡胶状，含有6000～7000硅氧单元的长直链有机硅氧聚合物。这种聚合物中含有一些交联聚合体，是一种坚韧的橡胶类固体材料，常用作水族箱玻璃的粘接和密封，是一种良好的密封材料[2]。
本实验在铜丝和橡胶塞之间加入一根塑料管和一个气密性良好的用硅酮胶制成的硅酮橡胶活塞来替代凹槽，防止了SO2气体对空气的污染。
1 实验仪器及药品
大试管、小试管、橡胶塞、铜丝、酒精灯、导管、市售硅酮胶（广州新展有机硅有限公司生产的硅酮玻璃胶）、塑料管（外径5 mm、内径3 mm）、浓硫酸、品红溶液、蘸有氢氧化钠溶液的棉球
2 硅酮橡胶活塞的制作
2.1 模具的制作
如图1所示，取一根2 cm长的塑料管，从中心剖成两瓣，在管内壁涂上一层凡士林，并用棉布反复擦拭，直至凡士林均匀地分布在塑料管内壁为止。涂凡士林的作用是防止硅酮胶固化后粘在模具上，使模具难以取下。
2.2 硅酮橡胶活塞的定型
向模具中注满硅酮胶。将铜丝下端伸入大试管底部，用手指捏住铜丝上端与试管口对齐的部位，取出铜丝，在手指下方5 cm处作一标记，然后将模具在铜丝上作标记处夹好，并用胶带固定。1 h后，拆开模具，此时，硅酮胶在铜丝作标记处凝固成一段2 cm长的硅酮橡胶圆柱体，将铜丝在空气中放置24 h，让硅酮橡胶彻底固化，然后用美工刀小心刮去多余的毛边。取一根10 cm长的塑料管，管口处涂抹少量凡士林，将铜丝上端插入塑料管，让硅酮橡胶活塞进入塑料管，反复地上下移动活塞，至其能够在塑料管中自由地移动为止。
2.3 气密性的检验
将塑料管下端浸入水中，向上拉动铜丝，有水被吸入塑料管，停止拉动铜丝，1 min后水面不下降，说明活塞气密性良好。
3 实验装置图
4 实验操作步骤及现象
如图2所示，将带活塞的塑料管插入双孔橡胶塞。在试管里加入2 mL浓硫酸，塞上胶塞，使铜丝与浓硫酸接触，加热。将放出的气体通入品红溶液，并用蘸有NaOH溶液的棉球吸收尾气。发现品红颜色褪去，这说明反应生成了SO2使品红溶液褪色。向上拉铜丝，终止反应，冷却后，把试管里的液体慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里，发现溶液的颜色为蓝色，这说明铜与浓硫酸发生反应生成CuSO4。因此该反应的化学方程式为：
2H2SO4（浓）+Cu=CuSO4+SO2↑+2H2O。
5 实验优点
（1）本实验设计装置简单，成本低廉，易于推广。
（2）本实验制作的活塞气密性良好，且能自由移动。既防止了有害气体的逸出，又能灵活地上下抽插铜丝控制反应的进程。
参考文献：
[1]人民教育出版社课程教材研究所，化学课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书·化学1 [M].北京：人民教育出版社，2007：101～102.
[2]徐勤，唐雅芳，王苗苗等.硅酮结构密封胶的现场检测技术研究[J].住宅科技，2009，（4）：22～23.
摘要：为了防止浓硫酸与铜反应演示实验过程中产生的二氧化硫气体的逸出，制作了一套完全密闭的反应装置，减少了演示实验过程中有害气体的排放。
关键词：浓硫酸；铜；实验改进；实验探究；绿色化
文章编号：1005–6629（2014）6–0049–02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
现行高中教材中“浓硫酸与铜反应实验”[1]，铜丝通过橡胶塞上的凹槽伸入。反应过程中，SO2气体会通过凹槽逸出，污染空气。
硅酮胶俗称硅酮玻璃胶，是一种在建材商店广泛销售的建筑材料。硅酮胶是一种膏状固体，能依靠空气中的水分固化成硅酮橡胶。硅酮橡胶是一种橡胶状，含有6000～7000硅氧单元的长直链有机硅氧聚合物。这种聚合物中含有一些交联聚合体，是一种坚韧的橡胶类固体材料，常用作水族箱玻璃的粘接和密封，是一种良好的密封材料[2]。
本实验在铜丝和橡胶塞之间加入一根塑料管和一个气密性良好的用硅酮胶制成的硅酮橡胶活塞来替代凹槽，防止了SO2气体对空气的污染。
1 实验仪器及药品
大试管、小试管、橡胶塞、铜丝、酒精灯、导管、市售硅酮胶（广州新展有机硅有限公司生产的硅酮玻璃胶）、塑料管（外径5 mm、内径3 mm）、浓硫酸、品红溶液、蘸有氢氧化钠溶液的棉球
2 硅酮橡胶活塞的制作
2.1 模具的制作
如图1所示，取一根2 cm长的塑料管，从中心剖成两瓣，在管内壁涂上一层凡士林，并用棉布反复擦拭，直至凡士林均匀地分布在塑料管内壁为止。涂凡士林的作用是防止硅酮胶固化后粘在模具上，使模具难以取下。
2.2 硅酮橡胶活塞的定型
向模具中注满硅酮胶。将铜丝下端伸入大试管底部，用手指捏住铜丝上端与试管口对齐的部位，取出铜丝，在手指下方5 cm处作一标记，然后将模具在铜丝上作标记处夹好，并用胶带固定。1 h后，拆开模具，此时，硅酮胶在铜丝作标记处凝固成一段2 cm长的硅酮橡胶圆柱体，将铜丝在空气中放置24 h，让硅酮橡胶彻底固化，然后用美工刀小心刮去多余的毛边。取一根10 cm长的塑料管，管口处涂抹少量凡士林，将铜丝上端插入塑料管，让硅酮橡胶活塞进入塑料管，反复地上下移动活塞，至其能够在塑料管中自由地移动为止。
2.3 气密性的检验
将塑料管下端浸入水中，向上拉动铜丝，有水被吸入塑料管，停止拉动铜丝，1 min后水面不下降，说明活塞气密性良好。
3 实验装置图
4 实验操作步骤及现象
如图2所示，将带活塞的塑料管插入双孔橡胶塞。在试管里加入2 mL浓硫酸，塞上胶塞，使铜丝与浓硫酸接触，加热。将放出的气体通入品红溶液，并用蘸有NaOH溶液的棉球吸收尾气。发现品红颜色褪去，这说明反应生成了SO2使品红溶液褪色。向上拉铜丝，终止反应，冷却后，把试管里的液体慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里，发现溶液的颜色为蓝色，这说明铜与浓硫酸发生反应生成CuSO4。因此该反应的化学方程式为：
2H2SO4（浓）+Cu=CuSO4+SO2↑+2H2O。
5 实验优点
（1）本实验设计装置简单，成本低廉，易于推广。
（2）本实验制作的活塞气密性良好，且能自由移动。既防止了有害气体的逸出，又能灵活地上下抽插铜丝控制反应的进程。
参考文献：
[1]人民教育出版社课程教材研究所，化学课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书·化学1 [M].北京：人民教育出版社，2007：101～102.
[2]徐勤，唐雅芳，王苗苗等.硅酮结构密封胶的现场检测技术研究[J].住宅科技，2009，（4）：22～23.
