物质的性质与反应研究

一、实验目的

1、熟练掌握木炭还原氧化铜实验操作技术,做到演示时能规范操作

2、寻找并初步掌握木炭还原氧化铜实验的最佳反应条件以及实验获得成功的关键。

二、实验用品

试管、铁架台、铁夹、附导管的橡皮塞、药匙、研钵、托盘天平、秤量纸、煤气灯、酒精喷灯、酒精灯、蒸发皿、玻棒、火柴、炭粉、氧化铜粉、澄清石灰水。

三、实验步骤

1、如右图所示连接装置,检查气密性。

2、将木炭粉和黑色氧化铜粉分别烘干,按一定质量比放入研钵中研磨混匀。把混合物放入试管底部,将导管伸入装有澄清石灰水的小试管中。(操作前要制定计划,定计划前可参阅下文或其他资料)

3、选一种灯具对试管加热。

4、观察到实验成功后停止加热,冷却试管至室温,把试管中产物倒在一张纸上。

5、对上述各步的实验现象、效果进行分析、解释。

 四、实验研究和讨论

   1、炭和氧化铜充分反应其理论上的质量比为1:13.3,但实际进行反应时,试管里的氧气要消耗一些炭,且反应中还会产生一氧化碳,故炭的用量就会偏高。有人曾提出以1:11:51:71:10等的质量比来做实验,当然比例太大或太小,效果都会受到影响。要现象明显,反应速度快,这就要通过自己动手摸索,否则,既浪费试剂药品,又得不到理想的结果,有时甚至还会使实验失败。为此,研究者应自已制定出具体的操作和测试的方案、计划,做几次(或多次)平行对比实验,找到本实验反应的最佳质量比。

   2、在木炭还原氧化铜实验中,反应物实际的最佳质量比值要受到诸多因素的影响,例如反应试管的大小、火焰的温度、反应物颗粒的大小及混合的程度、反应物堆积的形态、反应物的含水量等等。所以说,影响本实验最终结果的因素不仅仅是反应物的质量比。在影响本实验结果的众多因素中,不少专家认为反应物的质量比、反应物研和的程度、反应物的干燥程度及加热灯焰的温度等是较为主要的几项因素。为此,试验者可以先选择1~2项因素作试验对比分析。试验方案请自行设计并定出操作步骤、计划等,然后才进行操作、试验、比较,最后对该实验成功的关键提出自己的观点。

   3、写出该实验的演示讲稿,并根据实验内容讲解碳的一个重要性质——作为还原剂与某些氧化物发生反应。

   4、根据本实验原理,试讲述工业上铁、锌等金属的冶炼方法。

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