铜与浓硫酸共热现象及原因分析

铜与浓硫酸反应是普通高中课程标准实验教科书<化学1(必修)>(人教版)第四章第四节"氨硝酸 硫酸"的演示实验,若按教材中的方法和装置进行实验,很难得到蓝色的溶液,实际操作过程中现象如下:(1)加热初期,Cu片表面变黑,溶液近乎无色(略带蓝);(2)继续加热,有大量刺激性气味气体,黑绿色浊液出现,管底灰白色固体沉积;(3)再加热管中"白雾"涌出,浊液澄清(略带蓝),管底灰白色固体增多,Cu片消失;(4)冷却、静置,将试管中溶液倒入另一支装水试管中,管壁发烫,溶液只略带蓝,将管底固体倒入水中,溶液蓝色十分鲜明!为何会出现如此多变的现象呢?为了搞清产生该现象的原因,进而取得理想的教学效果,笔者主要从查阅资料、实验探究、实验启示与改进3个方面进行分析.     

对若干化学实验疑难问题的实证探索和理性思考

1 Zn、Fe跟稀H2SO4反应制H2,何以会有一种异常难闻的气味 笔者记得在做Cu—Zn原电池实验时,当把Cu片和Zn片插进稀H2SO4的溶液时,应在较短的时间内完成这个实验,否则一股股异常难闻的气味扑面而来会使人感到难受。原来这是Zn片中含有极微量的杂质As,因生成极其难闻的AsH3气体所致。     

氢氧化铜与氨水反应的实验探究

Cu(OH)2和NH3·H2O反应生成[Cu(NH3)4]2 是大家所熟知的反应。有人断言:这个反应很容易进行。事实究竟如何?笔者在高二年级学完第四章“几种重要的金属”之后在课堂上引导学生进行了该探究活动。[实验1]取2支试管分别放入2mL饱和CuSO4溶液,然后分别滴加NaOH和NH3·H2O,观察现象     

电沉积纳米ZnO修饰玻碳电极交流阻抗法测定硫离子

以Zn(NO3)2和KCl为支持解液,在裸玻碳电极(GCE)上电化学沉积一层纳米Zn O薄膜,制备出一种基于纳米Zn O修饰电极(Zn O/GCE)用于检测S2-的电化学传感器。电化学循环伏安法(CV)表明该修饰电极具有大的比表面积及良好导电性能。将Zn O/GCE置于微酸性的Na2S(p H 6.5)溶液中进行富集反应12 min后,可得到恒定的电化学交流阻抗值(Ret)。在最优实验条件下,该制备电极可成功应用于检测不同浓度的Na2S溶液,其ΔRet值与Na2S浓度范围(1.0×10-7~1.0×10-3mol/L)的对数呈良好的线性关系,检出限为6.37×10-8mol/L。制备电极(Zn O/GCE)可应用于实际水样中硫化物的检测。     

锌粒和硫酸铜溶液反应实验探讨

锌粒和硫酸铜溶液反应似乎应是一个早已成定论的简单反应。　　Zn +CuSO4 =ZnSO4 +Cu ,然而事实真的如此简单吗 ?笔者通过对此实验研究 ,发现其内涵相当丰富 ,是一个培养中学生创造性思维极其难得的探索性实验题材。1　溶液酸度对反应的影响1.1　实验内容　　点滴板是由有机合成材料制成 ,透明性好 ,每个反应点滴板穴的容积约为 2 .0cm3。现做如下对比实验。先将反应穴编号分别为①、②、③ ,现象如表 1所示 :表 1编号 0 .5min 3min 10min① 1mol/LCuSO43滴H2 SO4红色固体析出红色固体增多 Zn粒周围全为红色固体 ,并有气泡出现在底部…     

应当正视教材练习题上的2处硬伤

指出了人教版《化学1》教材上的2处硬伤,常温常压下硫酸铜溶液浓度不可能达到2 mol/L,实验时更不可能给学生1试管NO2。实验发现,通常情况下,将1试管NO2倒扣在水中,待液面基本稳定时,水位上升远远不止2/3试管。     

Zn跟FeCl_3溶液反应的导学分析与教学反思

对于Zn跟FeCl3溶液的反应,我曾经跟同行们一起仔细讨论过以下表示式:　Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2(1)　　3Zn+2FeCl3=3ZnCl2+2Fe(2)　　Zn+FeCl2=ZnCl2+Fe(3)　对于反应(1)无可非议,但对反应(2)(3)就既感惊讶,又感疑惑。惊讶的是不曾见过有这样的表示式在教科书和教学参考书上出现过,教师自己也不曾在学生面前展示过这样的反应式;疑惑的是殊难断定(2)(3)两个反应的可能性,不知是否切合实际,还有待实验检验。当笔者在对(2)(3)两个反应进行可行性检验时,发现Zn跟FeCl3溶液的反应还有很多问题值得研究和讨论。1　实验研究1.把Zn、Al、…     

NO_2对Cu/SAPO-34分子筛催化剂上NH_3选择性催化还原NO性能的影响

主要考察了NO2对Cu/SAPO-34分子筛催化剂在整个温度范围内(100-500°C)NH3选择性催化还原(SCR)NO性能的影响.研究所使用样品为新鲜Cu/SAPO-34催化剂在750°C下水热处理4 h的稳定期样品.通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的结构以及形貌进行表征,采用SCR活性评价、动力学实验以及原位漫反射傅里叶变换红外光谱(in situ-DRIFTS)表征催化剂的性能以及催化剂表面物种的变化.活性评价实验结果表明,NO2会抑制催化剂的低温(100-280°C)活性,但其存在会提高催化剂的高温(280°C以上)活性.与此同时,随着反应物中NO/NO2的摩尔比例减少,由于NH4NO3物种的分解,副产物(N2O)的浓度增大.动力学结果表明,Cu/SAPO-34催化剂上快速SCR反应的表观活化能(Ea=64.02 kJ?mol-1)比标准SCR反应的表观活化能(Ea=48.00 kJ?mol-1)更大.In situ-DRIFTS实验结果表明NO比NO2更容易在催化剂表面形成硝酸盐,并且NO2更容易与吸附在Br?nsted酸性位上的NH3物种反应生成NH4NO3.低温下,催化剂表面的NH4NO3物种会覆盖SCR反应的活性位,造成活性降低,但在高温时,形成的NH4NO3物种一部分会被NO还原为N2,而另一部分会直接热分解为N2O,造成催化剂的选择性降低.     

镁和氯化铵溶液反应的实验研究

在学习了“盐类水解”之后,许多学生认为镁能够与氯化铵溶液剧烈反应的原因是:氯化铵水解呈酸性,镁与水解产生的H+反应生成氢气,反应的离子方程式为NH4++H2O NH3·H2O+H+,Mg+2H+Mg2++H2↑;这种观点也为许多教师所认同,在有些教学参考资料上也有类似的解释[1],但笔者认为这一解释不符合反应事实,为此笔者进行了以下5个实验。实验1:在盛有3.0mL1.0mol/LNH4Cl溶液的试管中加入0.20g镁粉观察到有大量气泡产生,一段时间后溶液中有白色沉淀形成。实验2:在盛有3.0mL1.0mol/LCH3COONH4溶液的试管中加入0.20g镁粉,观察到有大量气泡生成,…     

微波辐射对浆态床合成甲醇CuO/ZnO/Al2O3催化剂前驱体晶相转变的影响

在微波辐射条件下,对CuO/ZnO/Al2O3催化剂的沉淀母液进行老化,通过XRD、TG、H2-TPR,FTIR、HR-TEM和XPS对前驱体及催化剂微观结构的进行表征,探讨了CuO/ZnO/Al2O3催化剂前驱体晶相转变过程中微波辐射的作用。结果表明,微波辐射有利于Cu2+取代Zn5(CO3)2(OH)6中Zn2+的同晶取代反应。微波辐射的老化过程中,首先发生Cu2+取代Zn5(CO3)2(OH)6中Zn2+生成(Cu,Zn)5(CO3)2(OH)6的同晶取代反应,并于1.0 h内基本完成;随着老化时间继续延长,主要进行Zn2+取代Cu2(CO3)(OH)2中Cu2+生成(Cu,Zn)2(CO3)(OH)2的同晶取代反应,同时(Cu,Zn)5(CO3)2(OH)6进一步结晶。与常规老化1 h制备的前驱体相比,微波辐射老化1.0 h制备的前驱体含有较多的(Cu,Zn)5(CO3)2(OH)6物相,有助于增强焙烧后CuO/ZnO/Al2O3催化剂中CuO-ZnO协同作用,提高表面铜含量,进而提高CuO/ZnO/Al2O3催化剂在浆态床合成甲醇的催化活性和稳定性,在400 h浆态床合成甲醇评价期间,甲醇时空收率最大达318.9 g.kg-1.h-1,失活率仅为0.11%.d-1。