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【实验一】制备氧化亚铜实验报告
一、实验目的
通过化学反应制备氧化亚铜,并观察其颜、形态等特征。
二、实验原理
本实验利用铜粉和硝酸反应的原理制备氧化亚铜。当铜粉与浓硝酸反应时,铜会被氧化成Cu2+离子,同时生成气体NO2。然后,再加入适量的氢氧化钠溶液,反应得到褐的氢氧化亚铜。
反应式:Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + 2NaNO3
三、实验步骤
1. 预处理:将铜粉用砂纸擦至表面不生锈,清洗干净。取适量的铜粉置于干净烧杯中。
2. 加入浓硝酸:缓慢加入浓硝酸至铜粉表面完全被液体覆盖。反应后,观察产生的气体和硝酸的颜。
3. 加入氢氧化钠溶液:将适量的氢氧化钠溶液滴加到烧杯中,直至反应液呈浅蓝、中性或微碱性。反应完毕后,观察产物颜和形态。
4. 过滤、洗涤和烘干:用滤纸将反应产物过滤,在水龙头下冲洗几次质量稳定,然后用酒精或电热板烘干。
四、实验结果
1. 过程:
铜粉与浓硝酸反应时,火苗会变小,表面会出现一些黑、褐的气体。加入氢氧化钠溶液后,产物变成了褐沉淀,溶液变成了蓝。
2. 产物:
制得的氢氧化亚铜产物呈红棕固体,粒径较小,具有一定的流动性。
五、实验分析
1. 实验现象分析:
本实验中,铜粉与浓硝酸反应时生成NO2气体,并放热,因此火苗变小。加入氢氧化钠溶液后,产物颜由蓝或无变成红棕,说明产生了氢氧化亚铜沉淀。
2. 反应机理分析:
Cu + 4 HNO3 → Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O
Cu(NO3)2 + 2 NaOH → Cu(OH)2 ↓ + 2 NaNO3
在本实验中,硝酸与铜反应后生成二价铜阳离子(Cu2+)和NO2气体同时产生热。然后,铜离子与氢氧化钠反应生成褐固体——氢氧化亚铜。
化学实验报告
六、实验总结
本实验通过制备氧化亚铜,使我们了解了铜与高氧化态氮元素进行反应,在实际生产和日常生活中,同样可以通过这种反应制备其他金属盐。实验中还需要掌握一些基本的化学实验技能,如铜粉的预处理、水平放心滴加装置、过滤和烘干等。此外,还需要注意实验安全,避免对皮肤和眼睛等造成刺激。