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职称论文

略谈浓硫酸与铜反应实验的绿色创新设计

时间:2017-11-21 09:33:22   作者:论文发表   来源:http://www.sslww.com   阅读:707   评论:0
内容摘要:  现行高中教材中“浓硫酸与铜反映试验”[1],铜丝通过橡胶塞上的凹槽伸入。反映步骤中,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出售的建筑材料。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6000~7...

  现行高中教材中“浓硫酸与铜反映试验”[1],铜丝通过橡胶塞上的凹槽伸入。反映步骤中,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出售的建筑材料。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]。

  本试验在铜丝和橡胶塞之间参加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代替凹槽,避免了SO2气体对空气的污染。

  1 试验仪器及药品

  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出产的硅酮玻璃胶)、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,并用棉布重复擦洗,直至凡士林均匀地散布在塑料管内壁中止。涂凡士林的作用是避免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处作一符号,然后将模具在铜丝上作符号处夹好,并用胶带固定。1 h后,拆开模具,硅酮胶在铜丝作符号处凝结成一段2 cm长的硅酮橡胶圆柱体,将铜丝在空气中放置24 h,让硅酮橡胶完全固化,然后用美工刀当心刮去剩余的毛边。取一根10 cm长的塑料管,管口处涂改少数凡士林,将铜丝上端刺进塑料管,让硅酮橡胶活塞进入塑料管,重复地上下移动活塞,至其可以在塑料管中自由地移动中止。

  2.3 气密性的查验

  将塑料管下端浸入水中,向上拉动铜丝,有水被吸入塑料管,中止拉动铜丝,1 min后水面不下降,说明活塞气密性良好。

  3 试验设备图

  4 试验操作步骤及现象

  如图2所示,将带活塞的塑料管刺进双孔橡胶塞。在试管里参加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。发现品红色彩褪去,这说明反映生成了SO2使品红溶液褪色。向上拉铜丝,终止反映,冷却后,把试管里的液体渐渐倒入盛有少数水的另一支试管里,发现溶液的色彩为蓝色,这说明铜与浓硫酸产生反映生成CuSO4。因而该反映的化学方程式为:

  2H2SO4(浓)+Cu=CuSO4+SO2↑+2H2O。

  5 试验优点

  (1)本试验设计设备简单,成本低价,易于推行。

  (2)本试验制作的活塞气密性良好,且能自由移动。既避免了有害气体的逸出,又能灵敏地上下抽插铜丝操控反映的步骤。


标签:硫酸 反应 实验 绿色 创新 

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