实验五 氢气还原氧化铜实验改进与创新设计指导老师：肖常磊 实验评分：同组成员：曾丹瑜 一、探究问题的提出氢气还原氧化铜的演示实验，在中学化学教学中是十分重要而又难度较大的容。其最佳效果是反应后能在试管底部附着一层光亮的铜镜。但由于实验条件控制方面的问题，在课堂上，老师常常因时间所限，只能将反应的中间产物——砖红色的氧化亚铜误作金属铜展示给学生。师专学生在进行教育实习时，课堂上也常常不能得到附着在试管底部的铜镜，而是粉末状、砖红色的氧化亚铜。如何在课堂上能快捷、成功地演示氢气还原氧化铜的实验呢？笔者将就影响氢气还原氧化铜实验最大的因素——氧化铜的用量和使用方法作一研讨。二、问题的解决设想分析：1、氢气还原氧化铜实验未能直接得到光亮的铜原因可能有两点：一，氧化铜为固体粉末，与氢气反应，反应需在固相、气相两相间进行，难度较大；二，铜的状态是粉末状，细小颗粒因吸光较多而观察不到铜单质的光亮颜色；三，氧化铜粉末量较多，难于被完全还原成铜，大部分被还原成氧化亚铜，铜单质含量较低，故主要呈氧化亚铜的砖红色。2、实验时间较长，不利于中学课堂演示。猜想：氢气还原氧化铜，氧化铜粉末堆积，中间的氧化铜与氢气接触不完全，导致反应速率慢，所需时间长。解决设想：1、 锌粒的选择： 不宜用纯锌，因为纯锌与酸的反应速度较慢，一样质量的锌粒，圆粒的锌跟酸接触的面积要小于不规则形状的锌粒。所以最好选用纯度不高、形状不规则的锌粒。 2、 稀硫酸的浓度： 实验表明，氢气还原氧化铜实验中，若用稀硫酸制备氢气，硫酸的浓度以 20%或 3mol·L-1 为宜。低于这个浓度，反应速度太慢；高于这个浓度，锌粒会钝化，反应速度也慢。若用盐酸，浓度以 5mol·L-1为宜。 3、 氢气的净化： 锌和稀硫酸作用后，气体中会含有少量水分,会影响实验效果，应除去。所以，应将制得的氢气通过干燥剂氯化钙，便可得到较纯净的氢气。 4、 氧化铜的用量与使用方法： 实验表明，氧化铜用量以涂抹在试管中形成一圈薄层为宜。太少，产生的铜镜面积太小；太多，产生铜镜需要的时间太长，不宜在课堂上演示。氧化铜可选用市售的氧化铜粉末，也可加热分解硝酸铜和氢氧化铜来制备。三、实验设计方案实验装置图准备工作：①根据装置图安装好启普发生器，检查装置气密性。 ②往启普发生器加入约 15g 锌粒，注意不要让锌粒漏到半球体中。为此，可在球体与半球体之间加一带小孔的橡皮圈。在球形漏斗中加...
