求购反应釜和实验室小型反应釜

求购反应釜和实验室小型反应釜（精选10篇）

篇1：求购反应釜和实验室小型反应釜

求购反应釜和实验室小型反应釜

我读了《反应釜和实验用反应釜的大应用》，很有感触。正好同学有些人也通过网络，拜读了这篇文章。我们正好快放高二暑假了，大家说，这个反应釜，真是神奇无比，不如我们也来试验下，给自己带来幸福的生活？大家说的对未来的预想正高兴，但是这个实验离不开反应釜，我们决定，先去求购一个实验室小型反应釜，来做实验。

我去查塑料的化学分子式，用百度查，结果是：它的分子式可以写为

(C8H8·C4H6·C3H3N)x，但实际上往往是含丁二烯的接枝共聚物与丙烯腈-苯乙烯共聚物的混合物，其中，丙烯腈占15%~35%，丁二烯占5%~30%，苯乙烯占40%~60%，最常见的比例是A:B:S=20:30:50。看到这个结果，大家决定去提纯C，因为H2是气态的，所以我们决定在反应釜中加热H2O，然后让之后形成的H2,02,经过缺氧的植物，让植物吸收02，然后让提纯的C和H2和密封经过燃烧耗尽了氧气的空气中的N2按照塑料分子式的比例混合。策划方案写好了，接下来就是小实验的问题了。因为第一次实验，规模较小，所以我们决心用实验室反应釜来做。

拿着这个方案，我们找到了母校的化学老师，希望他能指导我们一下，他说，这个事情费时费力，还不一定成功，高中生应该以学习成绩为重，快要高考的人了，还是好好学习为妙。我们得不到学校的支持，只有回家听父母的意见。结果父母也是不太支持的。我们很失望，但是没办法。因为资金上的短缺，所以我们希望能买一个便宜的实验室反应釜，二手的反应釜，只要功能完好的，我们也要。因为我们时间和精力，精力上的不足，我只要去委托学校网络兴趣班的老师，帮我们网络上查下价格。

对了，高二暑假不是要交研究性学习报告一篇吗？正好有这个项目我们可以来做实验，交报告啊。班上的同学，也纷纷决定，拿这个题材，做研究性报告。

篇2：求购反应釜和实验室小型反应釜

[教学目标]<?xml:namespace prefix = o ns = “urn:schemas-microsoft-com:office:office” />

1．知识目标

（1）巩固浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响等基本知识，加深浓度、温度对化学平衡影响等基础知识的理解。

（2）通过实验，体会用定量方法研究化学反应速率、化学平衡规律基本程序，掌握相关的实验操作规范。

（3）掌握“Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+H2O、FeCl3+3KSCN<?xml:namespace prefix = v ns = “urn:schemas-microsoft-com:vml” />Fe(SCN)3+3KCl”等反应，体会用化学实验研究某个化学反应的一般程序。

2．能力和方法目标

（1）定量实验中数据采集、记录和处理方法。

（2）通过从实验现象、实验数据推测理论规律，提高推理分析能力。

3．情感和价值观目标

本实验中的实验现象生动有趣、实验操作简便、推理和分析过程引人入胜，所以可以通过本实验来提高学生学习化学的兴趣，引发学生探究规律、研究自然现象的乐趣。

[实验内容和实验要点]

本学生实验共包含浓度对化学反应速率的影响、温度对化学反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响、浓度对化学平衡的影响、温度对化学平衡的影响等5个内容，实验过程中既有定性研究要求、又有定量研究要求，要求学生用定性和定量两方面的综合思维来分析和研究。实验中应要求带着研究的观点、在探究的层面上去思考。本实验的各个内容中所涉及的实验技能、实验注意事项等列表如下：

实验

内容

应巩固的知识

涉及的实验技能

注意事项

浓度对化学反应速率的影响

硫代硫酸钠跟稀硫酸溶液的`反应原理、单质硫的颜色、溶解性等。

（1）量筒、烧杯的使用

（2）溶液浓度的估算

记录时间这一步中，要注意三支试管中溶液达到同样的混浊度，以免造成误差。

温度对化学反应速率的影响

同上

（1）水浴加热

（2）温度计使用、温度的测量

注意在烧杯底部放一白纸作背景，以便观察。

催化剂对化学反应速度的影响

过氧化氢分解；

氧气的检验。

（1）粉末状固状加入试管中

（2）液体倾倒入试管中

注意伸入带火星木条的时间，不要太早、也不要太迟。

注意不要加入太多的二氧化锰或过氧化氢。

温度对化学平衡的影响

二氧化氮跟四氧化二氮的相互转化；温度对化学平衡的影响。

胶头滴管的使用；

配制原混合溶液时，氯化铁、硫氰化钾的浓度宜低一点，后加的氯化铁、硫氰化钾溶液的浓度宜大点。

浓度对化学平衡的影响

铁离子跟硫氰根离子反应；浓度对化学平衡的影响。

注意对比。

篇3：例谈盐酸和氢氧化钠反应的实验

一、借助酸碱指示剂

方法:在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中不断滴加盐酸。

现象:红色逐渐消失。

方程式:HCl+Na OH=Na Cl+H2O

解析:一开始出现红色是由于氢氧化钠溶液中电离出OH-, 当盐酸加入, OH-+H+=H2O, 所以红色会逐渐消失。并且当红色恰好消失时说明加入的盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应。

二、测p H值

方法:在盐酸 (或氢氧化钠溶液) 中不断滴加氢氧化钠溶液 (或盐酸) , 并测定在滴加不同滴数溶液后混合体系的p H值。

现象:

解析:图2表示向盐酸中滴加氢氧化钠溶液时p H的变化过程。初始溶液p H<7;随着氢氧化钠溶液的加入, 发生酸碱反应, p H增大;当恰好完全反应生成Na Cl和H2O时, p H=7;氢氧化钠溶液过量时, p H>7。图3表示向氢氧化钠溶液中加盐酸, 初始为碱溶液p H>7;随着酸的加入, 发生酸碱反应p H减小;当恰好完全反应生成氯化钠和水时, p H=7;酸过量时, p H<7;两个过程都是由于酸和碱发生反应导致p H值的改变, 并且当p H=7时, 两物质恰好完全反应。

三、测定反应前后的温度

方法:在氢氧化钠溶液中不断滴加盐酸, 测定滴加不同滴数后混合体系的温度。

现象:如图4所示。

解析:由于酸和碱的反应是中和反应, 且反应放热, 所以随着反应的进行温度逐渐升高。当温度为最大值时两物质恰好完全反应。

以上是最常规的判断盐酸和氢氧化钠反应的实验。但也不乏其他的方法, 比如:

【例1】 (2010·上海) 在研究酸和碱的化学性质时, 某小组同学想证明:稀H2SO4与Na OH溶液混合后, 虽然仍为无色溶液, 但确实发生了化学反应。请与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价。

(1) 方案一:测定稀H2SO4与Na OH溶液混合前后的p H (20℃) 。

测定某Na OH溶液的p H, p H____7 (选填“大于”、“等于”或“小于”) 。

将一定量的稀H2SO4加入该Na OH溶液中, 混合均匀后测定其p H, p H小于7。

结论:稀H2SO4与Na OH溶液发生了化学反应, 并___过量。

(2) 方案二:观察___。 (根据图5实验步骤, 概括方案要点)

结论:稀H2SO4与Na OH溶液发生了化学反应, 反应的化学方程式为___。

(3) 上述两个方案在设计思想上的相同点是___。

(4) 为了进一步获取稀H2SO4与Na OH溶液确实发生了化学反应的证据, 依据中和反应是___ (选填“放热”、“吸热”或“无热量变化”) 的反应, 采用同温下的稀H2SO4与Na OH (溶液) 进行实验, 整个实验中至少需要测定溶液温度____次。

解析:本题考查酸碱中和反应, (1) 氢氧化钠溶液是碱溶液, p H>7, 反应后生成中性的硫酸钠和水, 若硫酸过量, 溶液呈酸性, p H<7; (2) 根据图示可知此题是利用颜色的变化来确定他们之间发生了反应, 所以在氢氧化钠溶液中酚酞呈红色, 再向其中加入硫酸至红色消失, 说明碱被酸中和发生反应:H2SO4+2Na OH=Na2SO4+2H2O。以上两个实验都是利用反应前后溶液性质的变化来确定酸和碱发生了反应, 借助p H值的变化进行判断, 原理相似。 (4) 酸碱中和反应是一个典型的放热反应, 所以可以借助温度的变化来确定, 至少要知道3个温度的点才能作图。

【例2】 (2010·南京) 某化学兴趣小组的同学在实验室配制质量分数为8%的氢氧化钠溶液, 并用其测定某稀盐酸中溶质的质量分数。

(1) 配制200 g质量分数为8%的氢氧化钠溶液。

(1) 计算:需要氢氧化钠固体的质量为____g, 水的体积为____m L (水的密度近似1 g/cm3) 。

(2) 称量:调节托盘天平平衡, 将一个烧杯放在托盘天平的____盘, 称量其质量。然后____ (按操作的先后顺序选填字母) , 直至天平平衡。

A.将氢氧化钠固体加入烧杯中

B.按需要添加砝码、移动游码

该步骤中用烧杯而不用纸称量氢氧化钠的原因是____。

(3) 溶解:用量筒量取所需的水, 倒入盛有氢氧化钠固体的烧杯里, 搅拌, 使其溶解, 并冷却至室温。

(4) 把配好的溶液装入试剂瓶, 塞好橡皮塞并贴上标签。

(2) 图6表示用上述配制的氢氧化钠溶液与20 g某稀盐酸发生反应后溶液温度的变化情况。

(1) 根据曲线判断, 当加入氢氧化钠溶液的质量为___时, 反应恰好完全进行。

(2) 当加入15 g氢氧化钠溶液时, 所得溶液中的溶质为____ (写化学式) 。

(3) 计算该稀盐酸中溶质的质量分数 (请写出计算过程) _____。

解析:本题就难度而言是比较容易的, 是一道集溶液配制、图像、计算、酸碱中和为一体的试题, 要求学生理解图像及最高点的含义, 然后找出对应溶液的量, 而后根据氢氧化钠计算盐酸的浓度。

以上是常规的确定酸碱发生反应的实验以及相关试题。但也不仅仅局限在以上3种方法上, 如2008年遵义的一道模拟题就很新颖。

【例3】 (2008·遵义模拟) 某化学兴趣小组的同学在老师的指导下对酸碱中和反应进行探究。

【提出问题】能否用碳酸钾溶液验证硫酸与氢氧化钠溶液发生中和反应。

【实验药品】稀硫酸、Na OH溶液、K2CO3溶液。

【实验仪器】试管、滴管、10 m L、量筒等。

【设计探究实验】

小江同学的实验:在试管中加入2 m L稀硫酸, 逐滴加入____溶液, 振荡后, 在加入V1m L____溶液, 实验过程中无气泡逸出。反应的化学方程式为_______。

小伟同学的实验:在试管中加入2 m L稀硫酸, 逐滴加入Na OH溶液, 振荡后, 再滴入K2CO3溶液, 有气泡逸出, 继续滴加K2CO3溶液至恰好无气泡时, 共消耗K2CO3溶液V2m L。

小明同学的判断:小江同学的实验说明能用K2CO3溶液来验证;小伟的实验还不能, 需再做一个实验才能说明。

实验并判断:另取一支试管, 加入2 m L稀硫酸, _______ (写出实验步骤、现象和判断依据) 。

【结论】能用K2CO3溶液验证硫酸与Na OH溶液发生中和反应。

【反思】在小江的实验中, K2CO3溶液的作用是_____ (填字母) 。

A.只是反应物B.相当于指示剂C.作催化剂

解析:本题从微观的角度可能更好理解。酸和碱反应, 酸中的氢离子的量减少, 则消耗的碳酸钾就少;如果酸和碱不反应, 消耗的Na OH溶液的量等于消耗等量酸的Na OH溶液的量。从而比较Na OH溶液的量来确定酸和碱之间发生了反应。

篇4：钠和氯气反应实验的改进

关键词：钠与氯气 实验 设计 改进

中图分类号：G633.8

一、原实验及不足分析

高中化学必修二教材，第一章第三节化学键一课中，P21[实验1-2]钠与氯气反应生成氯化钠的演示实验，教材采取如图将金属钠放置在石棉网上加热至钠融成球状时，将氯气的集气瓶扣在钠的上方，然后观察现象。对此，笔者认为不太妥当，从实验现象分析：金属钠放在空气中预热，首先会有一部分被氧化成白色的氧化钠，与本实验结果生成的氯化钠颜色一样，不能令学生信服；再者也是本实验的关键所在，要控制钠不在氧气中燃烧，需要给金属钠预热时掌握加热火候，这是比较难操作的，如预热不够，氯气瓶扣得早了，反应不剧烈，钠不燃烧，只冒白烟。如预热过头，钠已在空气中燃烧，此时再扣氯气瓶，虽可看到钠继续燃烧，但不能说明钠在氯气中因反应剧烈而着火燃烧。从实验安全分析：1、此实验氯气有毒，会溢出，没有经过处理，导致环境污染； 2.此实验中倒扣集气瓶，有一定的危险性，很多老师出于安全考虑，不敢在课堂上演示。笔者通过反复实验研究，认为该实验作以下改进可能效果更好。

二、实验装置和操作步骤

1.实验装置图（如图）。

2.按实验装置图2装好实验装置，并检查装置的气密性。

3.在洁净的小试管中加入一定量的高锰酸钾固体，在管口插入吸有浓盐酸的注射器，在自制的玻璃V型导管中加入一粒绿豆大的吸干表面煤油的金属钠在干燥管内装入氢氧化钠溶液润湿的棉花，连接好装置。

4.将装有浓盐酸的注射器的活塞推进，使适量浓盐酸滴入装有高锰酸钾固体的小试管中，并由注射器控制产生氯气的速率和量。

5.当V型管内充满黄绿色气体时，加热V型管，使氯气与钠反应。

6.实验结束，用注射器向小试管中加入适量的氢氧化钠溶液吸收未反应完的氯气。

三、实验改价后的优点

1、将金属钠置于氯气环境中，减少了空气中的氧气对实验的干扰

2、将课本书上的實验小型化，无害化实验试剂用量少，节约药品，符合实验微型化的要求。

3、利用连接的装有氢氧化钠溶液润湿的棉花的干燥管既防止氯气泄漏污染环境，又不会出现倒吸的效果，不仅符合绿色化学理念而且保证了安全第一的实验原则。

四、参考文献

1、李积双 “注射器”在化学实验中应用一例---钠与氯气反应实验的改进 《实验教学与仪器》2007 年第6 期；

篇5：求购反应釜和实验室小型反应釜

一、课本实验

【实验2-7】在两支试管中分别加入3mL稀盐酸, 将两个各0.3gNa2CO3或NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中, 比较它们放出CO2的快慢 (图2—8) 。

由此实验得出的结论是:Na2CO3和NaHCO3都能与稀盐酸反应, 且NaHCO3与稀盐酸的反应比Na2CO3的剧烈得多。

二、实验目的

1. 比较剧烈程度

从原教材的实验结论“NaHCO3和Na2CO3都能与稀盐酸反应, 但NaHCO3与稀盐酸的反应要比Na2CO3与稀盐酸的反应剧烈得多”可以看出, 这一实验的直接目的是为了比较反应的剧烈程度, 即比较反应速率。

对于不同种物质与某一特定物质反应的速率研究一般以等时间、同浓度为前提, 以同一反应物的消耗速率或同一生成物的生成速率进行比较。但对于不同的反应, 其反应速率的比较是十分复杂的, 它不仅与反应物的浓度和反应时间有关, 而且与化学反应的机理密切相关。因此, 许多教材中指出“比较CO2气体放出的快慢”, 而非“比较反应快慢”, 更不会是“比较反应速率”, 同时限定了反应物的用量, 即NaHCO3和Na2CO3为等物质的量, 盐酸需适量。如苏教版化学2中设置的实验方案是:“取两支试管, 分别加入5mL 0.1 mol∕L Na2CO3溶液、NaH-CO3溶液, 再各加入3mL 0.1 mol∕L盐酸。观察并比较两个反应中CO2气体放出的快慢。”这一实验方案有效地控制了Na2CO3、NaHCO3的用量, 以及盐酸的用量和浓度, 同时也避免了使用“比较反应速率”这一欠妥的说法。

2. 探索反应规律

Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应的实验目的绝非只是研究产生CO2的快慢, 否则就没有必要对实验中稀盐酸的用量进行严格的限制。它至少还隐藏着对化学反应规律的探索。

当盐酸的量足够时, Na2CO3完全反应, Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;当盐酸的量不足时, 产生的CO2与剩余的Na2CO3反应生成NaHCO3, Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3。综合上述两个反应即得到Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3, 离子方程式为CO32-+H+=HCO3-, 即在加入少量盐酸的时候, Na2CO3不能释放出CO2。

通过反应规律的探索, 可以得出结论:CO32-与盐酸的反应本质是CO32-分两步得到H+逐步转变成HCO3-、CO2;但HCO3-只要接受H+立即就会产生CO2。

三、改进原因

1.0.3g Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应, 通过计算本身是NaHCO3与盐酸反应产生的气体要多一些, 作为对比实验数据不够恰当。

2. 课本上的实验仅仅区分了Na2CO3和NaHCO3分别与盐酸反应的快慢, 但是它没有从本质上去解释为什么Na2CO3与盐酸反应要慢一些, 而NaHCO3与盐酸反应要快一些。

3. 在同时倒置气球的过程中, 有可能两种固体不能同时与盐酸接触反应。另外, 固体装在气球里面, 在倒置时有可能粘在气球内壁或小试管的上方, 使得反应不够充分。

4. 实验中, 采用的气球较软, 一个人同时操作较困难, 且气球膨胀后体积不同而产生的压力也不一样, 对反应速率有影响, 效果不是很好。

5. 稀盐酸浓度不明确, 在实验的过程中不好把握。稀盐酸浓度大于1mol/L, 在同时加入NaHCO3和Na2CO3固体中时, 反应现象都是同样的剧烈, 基本分辨不出NaHCO3和Na2CO3。只有浓度小于1mol/L的稀盐酸与碳酸钠和碳酸氢钠反应, 才能从反应的剧烈程度区分开来。

6. 称取等质量碳酸钠和碳酸氢钠, 但是两个物质的量不同。物质的量大, 得到的溶液浓度也大, 速率也大。因此, 研究的浓度不能相等, 实验就没有可比性。

四、改进方案

1. 实验原理

2. 仪器和试剂

仪器:大玻璃管 (2支) 、气球 (2只) 、橡皮塞、注射器、滴定台、滴定夹。

试剂:盐酸 (0.5mol/L) 、Na2CO3 (0.8mol/L) 、NaHCO3 (0.8mol/L) 。

3. 步骤和过程

1) 按如图所示组装实验仪器, 并检查装置的气密性。

2) 在注射器中各装入2mL 0.5mol/L的盐酸溶液。

3) 在玻璃管中各装入10mL 0.8mol/L的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。

4) 在两玻璃管的顶部各套一相同规格的气球。

5) 推动注射器同时注入1mL盐酸溶液, 仔细观察气球的变化。

6) 继续推动注射器并同时注入剩余的1mL盐酸溶液, 观察气球的变化。

4. 实验现象

1) 当注入1mL盐酸溶液, 可以看到盛装NaHCO3溶液的玻璃管上方的气球鼓起来了, 但盛装Na2CO3溶液的玻璃管上方的气球没有鼓起来。

2) 当再次注入剩余的1mL盐酸溶液, 盛装Na2CO3溶液的玻璃管上方的气球也鼓起来。

5. 实验注意事项

1) 装置中的气密性必须良好, 这是实验成功的关键。

2) 用针筒注入稀盐酸时应缓慢、同步。

3) 各溶液最适宜的浓度分别为:稀盐酸0.5mol/L, 碳酸钠0.8mol/L, 碳酸氢钠0.8mol/L。

篇6：银镜反应和后续处理的实验改进

关键词：银镜反应；实验改进；优化；后处理

文章编号：1005–6629（2015）4–0057–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

银镜反应是醛类有机物的典型性质，把它作为演示实验用于课堂教学可激发学生学习化学的激情，加深对醛基性质的理解。如何控制银镜反应的实验条件，使之在短短的1分钟之内无需加热而显现实验现象，以及绿色化处理反应后残留在试管内壁上的银等问题，应引起我们一线教师与学生重视。

1 银镜实验的最佳反应条件探讨

1.1 实验原理

2%硝酸银溶液：用天平称取1g AgNO3粉末并加49mL蒸馏水溶解，转入试剂瓶中保存。

2%氨水：取10mL浓氨水于烧杯中，加入130mL蒸馏水稀释得到2%氨水溶液，转入试剂瓶中保存。

20%氢氧化钠溶液：称取10g NaOH固体，加40mL蒸馏水溶解，转入试剂瓶中保存。

4%葡萄糖溶液：称取2g葡萄糖粉末，加48mL蒸馏水溶解，转入试剂瓶中保存。

1.3 实验过程

从制约银镜反应实验的条件出发[1]，针对银镜反应的主要影响因素，设置不同水平，采用三因素三水平进行试验，见表1。

设置三因素三水平的正交试验表进行实验。实验时，先在洁净的试管里加入正交试验表中所需用量的2%硝酸银溶液，同时滴加2%的稀氨水，边滴边振荡试管，直到析出的沉淀恰好溶解（制得澄清的银氨溶液），向盛有银氨溶液的试管中滴入正交试验所需用量的4%葡萄糖溶液和NaOH溶液，迅速用pH试纸测量此时溶液的pH并记录。塞上胶塞，剧烈振荡试管1min，观察到试管内壁有光亮的银镜产生，对银镜进行评分并记录。

生成银镜的外观评分标准说明如下。生成大量银，银镜均匀，银层较厚致密，效果最佳，记录90～100分；生成较多的银，银镜较均匀，效果较好，记录80～90分；生成较少的银，且不均匀，有部分斑点或浑浊，效果较差，记录70～80分；生成极少的银，且非常不均匀，大部分黑点或浑浊，效果差，记录60～70分。银镜反应的正交试验及结果见表2。

1.4 实验效果描述

根据正交试验表进行9组实验，实验过程中观察到的实验效果描述如表3。

1.5 实验结论

传统方法采用水浴加热时保持试管静置，生成的银镜仅能覆盖溶液浸润的部分（约为试管高度的1/5），并且需要使用控温水浴装置，装置繁琐，不适于课堂演示实验。改进方法不需要加热，只需适量氨水、2%硝酸银溶液3mL、20% NaOH溶液4滴、4%葡萄糖溶液1mL，通过快速上下垂直振荡橡胶塞塞紧的试管，以便增加反应熵变化，加快反应速度，达到水浴加热的作用，同时由于垂直振荡还可以使溶液浸润整个试管内壁，整个试管均有光亮的银镜产生，实验效果更为直观，更能激发学生学习兴趣，增强学习效果。

2 银镜实验后试管清洗的探究

2.1 H2O2处理法

H2O2是常见的氧化剂，且生成的还原产物无污染，查标准电极电势表[2]可知，H2O2在酸性条件下氧化性比Ag+强，猜测可以用双氧水处理试管内壁上的银单质，反应后产物是什么？带着这样的疑问进行下列实验。

取15mL 10%的双氧水倒入附着银单质的试管中，试管壁上的银单质与双氧水剧烈反应并逐渐溶解，产生大量气泡，反应一会儿，将带火星的木条置于试管口，带火星的木条复燃。

为了说明反应产物，取上述反应后的反应液1mL装入干净试管并稀释到3mL，向试管中加入稀盐酸酸化的KI溶液，发现溶液呈现黄色，无黄色沉淀产生；再加入1mL苯，振荡后静置，出现分层现象且上层为紫红色，下层为灰黑色浑浊，过滤下层液体可得到银单质，做完银镜实验的试管被洗刷干净。查阅资料可知[3]，其反应按两步进行：2Ag+H2O2=Ag2O+H2O；Ag2O+H2O2=2Ag+H2O+ O2，由此实验可知银在H2O2分解反应中起催化剂的作用。

双氧水和硝酸均可将附着有银单质的试管洗涤干净，洗涤效果有没有区别呢？取上述正交法中形成的较为致密的银的7、8、9组实验的试管，分别向三只试管中加入10mL 10%的双氧水，10mL 3 mol/L的稀硝酸溶液和10mL 6 mol/L的稀硝酸溶液。振荡试管，发现将银镜清洗干净所用的时间不同，双氧水明显快于3 mol/L稀硝酸，但比6 mol/L稀硝酸所需时间长一些；用硝酸清洗过程中会有刺激性气味的气体放出，实验者的实验体验不佳，影响实验情绪。

2.2 FeCl3处理法

将新配制的6 mol/L FeCl3溶液约2mL加入附着有银的试管中，振荡试管，发现美丽光亮的银镜快速变暗成灰色并逐渐溶解，溶液中出现许多脱落下来的灰黑色悬浊物，氯化铁溶液的黄色逐渐变浅，只需将试管振荡3～5次，银镜迅速被清洗干净。

用氯化铁溶液清洗附着有银单质的试管可知，金属活动性顺序得到的氧化性强弱是根据金属与其在水溶液中形成低价态离子构成电极反应的标准电极电势由小到大排列，即Ag+/Ag的标准电极电势0.80V，Fe3+/Fe2+是0.77V，仅从热力学的角度指出了标准状态下氧化还原反应进行的可能性及趋势大小，而实际的金属活泼性会因浓度、介质、气体的分压、产物的溶解度、氧化膜等因素而改变。

2.3 结论

用H2O2或者氯化铁都可以快速处理银镜实验后附着有银单质的试管，并且反应过程中只产生氧气无其他有毒气体产生，不会损害实验者的身体健康，也不会造成环境污染。过氧化氢溶液处理银镜的过程中银扮演了催化剂的角色，生成了细碎的银单质而从试管壁上脱落，易集中回收利用，节约资源。氯化铁溶液处理银镜还有利于学生发散性思维能力的培养和激发学生探究知识的好奇心。

3 实验成功的关键

银镜实验成败的关键操作有三：试管要洁净，否则，只得到黑色疏松的银沉淀，没有银镜产生或产生的银镜不光亮；溶液混合后，振荡要充分，特别是加入最后一种溶液后，振荡要快，否则会出现黑斑或产生银镜不均匀；加入的氨水要适量，氨水的浓度不能太大，滴加氨水的速度一定要缓慢，否则氨水容易过量降低试剂的灵敏度。另外，如果滴加氢氧化钠过量，反应速率太快，产生的银镜会发黑。

参考文献：

[1]刘云忠，刘学柱.也谈银镜反应实验成败的关键[J].化学教学，1991，（6）：23.

[2]汪小兰等.基础化学[M].北京：高等教育出版社，2008：498.

篇7：求购反应釜和实验室小型反应釜

实验室用磁力驱动反应釜是化工企业、科研院校、研究所进行化学实验的主要反应设备之一, 它具有承压能力高、釜盖开启方便、操作维护简单、无泄漏的优点。到目前为止, 国内外关于实验室用的反应釜种类很多, 实验釜主要由承压釜体 (承压容器) 、釜盖、加热装置、冷却装置、搅拌装置、磁力传动装置以及安全附件、阀门等组成, 见下图。

常规实验室用反应釜的加热装置主要采用电加热的结构对反应介质进行加热, 以促进化学反应的进行, 也有采用导热油加热以及蒸汽加热的方式对介质进行加热的, 但是在实际操作过程中, 普遍反映加热效率低、时间长, 温度控制精度差, 保温效果差, 直接导致实验的周期长, 实验采集数据准确度降低, 实验成功率降低, 实验成本增加。

针对目前实验用反应釜存在缺点和问题, 开发研制一种新型的实验室用磁力驱动反应釜, 除了具有常规磁力驱动反应釜的特点, 还能具有加热效率高, 温度控制精确等特点, 成为各大企业院校的迫切需求。

2 反应釜加热方式选择

目前国内传统反应釜普遍采用的加热方式均为介质传热, 包括电炉加热以及导热油、蒸汽等介质传热。但无论是哪种方式都存在效率不高、热量散失严重的问题, 这对能源是一种浪费, 也极大地使用单位的生产效率, 严重地影响了经济效益。行业内迫切需求对反应釜的加热方式进行改进, 改变目前耗能高、效益低的尴尬现状。而电磁加热方式作为一种相当成熟的技术, 已成功应用在电磁炉、化纤注塑等行业, 并取得了非常好的效果。

在此情况下, 研究人员对国内相关科研院所的研发流程以及大型化工厂、制药厂、助剂厂、农药厂等企业的生产工艺进行了详细的了解, 收集了科技研发、实际生产流程中所涉及的反应工艺参数, 并对现场应用的反应釜效果进行了检测, 得到了“第一手”的资料。同时查阅了国内外大量的相关科技文献资料, 最后结合自身多年的研究成果, 提出该电磁加热磁力驱动反应釜的设计方案, 并反复论证了反应釜行业引入电磁技术的可行性, 提出了开发研制电磁加热实验用磁力驱动反应釜的新课题。

3 电磁加热实验用磁力驱动反应釜结构设计

3.1 加热方式的选择

电磁加热的原理是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质容器放置上面时, 容器表面具即切割交变磁力线而在容器底部金属部分产生交变的电流 (即涡流) , 涡流使容器底部的铁原子高速无规则运动, 原子互相碰撞、摩擦而产生热能。从而起到加热物品的效果。因为是铁制容器自身发热, 所有热转化率特别高, 最高可达到95%。

根据该原理同时结合反应釜自身的结构特点, 明确了反应釜釜体可以实现电磁加热的机理。将电磁线圈规则地缠绕在反应釜釜体的外围, 线圈通高频交变电流产生高频交变磁场, 该磁场将反应釜釜体包覆其中。磁场的高频变化, 当磁场磁力线通过釜体时, 会在金属体内产生无数的小旋涡流, 使釜体本身自行高速发热, 从而起到加热的效果。

3.2 磁力驱动反应釜材料的选择

为了满足磁力驱动反应釜釜体的电磁加热要求, 研发人员对反应釜各部件的用材进行了全新的选择, 包括釜体材料、保温材料、电磁线圈材料以及磁场屏蔽材料等。

3.2.1 釜体材料的选择

釜体材料的选择:常规的小型反应釜釜体为达到耐腐蚀以及美观等要求, 一般都采用奥氏体不锈钢锻件的结构。奥氏体不锈钢属于非导磁性材料, 而电磁加热要求受热体必须为导磁性材料。为解决这一问题, 满足电磁加热的需要, 研发人员对釜体的材料重新做了选择。将奥氏体不锈钢锻件结构改为低碳合金钢锻件堆焊不锈钢结构。这样低碳钢的釜体具有导磁性能够满足电磁加热的要求, 而不锈钢的表层也能满足试验室反应清洁耐腐蚀的要求。

3.2.2 外部保温材料的选择

为了更好的配合电磁加热的需要, 研发人员对保温材料也做出了优化选择。常规反应釜选用的是石棉绒, 此种材料是一种硅酸盐类矿物纤维, 作为一种耐火保温材料, 它的热量散失比较严重, 耐火效果还行, 保温效果较差。为了得到更好的保温效果, 采用了一体成型的陶瓷纤维模块做保温层, 降低了反应过程中的热量散失, 也为反应釜温度的精度控制提供了保障。

3.2.3 电磁加热系统材料的选择

研发人员综合考虑了线圈承受电流的大小、耐热性能、使用寿命等因素。为了避免温度变化过程中电磁场对反应釜其他零部件产生热影响, 对电磁线圈外部电磁场进行了屏蔽处理。经过多次试验比较, 最终选择了合适的材料。

3.3 设备设计参数选择

反应釜在设计之前, 根据调研返回的信息, 该类设备在企业和院校以中小型实验反应釜居多, 选定以下参数进行相关设计研发:反应釜容积:2升设计压力:12.5MPa设计温度:350℃

电磁加热功率:2.5KW电磁频率:20~30KHz

以上技术指标系常规实验室用反应釜的基本参数, 同时电磁加热方式的创新性引入, 极大地提高了反应釜的升温速度, 缩短了升温时间, 提高了反应效率, 提高了效益。同时也解决了困扰常规加热方式伴随的温控延迟现象, 保证了反应温度控制的精度。

3.4 设备设计制造

反应釜釜体依据GB150-2011《钢制压力容器》等国家标准对壁厚进行设计。采用低合金钢锻件材料, 既保证压力容器的承压要求, 又保证其自身具有导磁性能以满足电磁加热需要, 同时对其表面进行堆焊防腐处理, 也进行了耐高温的工艺处理。反应釜釜盖密封面设计采用高压反应釜密封结构, 同时提高加工精度等级, 对形状与位置公差提高一级 (相对普通要求) 。

电磁线圈的制作经过反复的试验论证, 对线圈的长度、圈数进行优化设计, 最终达到最优的加热效果。同时为防止电磁场的辐射散失, 采用了特殊材料对电磁线圈的外磁场进行了有效屏蔽。

3.5 控制器的优化

常规反应釜的控制系统只是简单的配备了压力、温度、转速等功能的显示要求, 但对温度、压力控制的实时性做的并不好。根据电磁加热对温度的精度控制要求, 重新参照国外反应釜的控制器, 设计研制了一套可视控制系统。该系统采用32位高性能RAM芯片组成实验室反应釜监控系统, 其输入输出接口与功能更加丰富, 可根据用户需求进行选择匹配。而且可以与电脑联接进行实时控制和数据分析。不仅可以对温度进行精确控制, 在升温加热的过程还可以绘制温升曲线, 通过电脑程序来设置升温速率。可以实现全自动的操作方法, 可在多次定量分析中提高自动化操作流程, 更加便于定量、定性的分析。

3.6 试运行效果比对分析

设备制造完毕, 对试制产品进行全面的检验和试验, 包括压力试验、密封性能试验、传动系统试验、电磁加热效果试验等。在工况相同条件下, 同时启动常规磁力驱动反应釜以及电磁加热磁力驱动反应釜, 以升温到320℃为基准, 共进行了60次的试验比对分析。

试验数据对比见下表:

试验结果显示:电磁加热反应釜相比传统电阻加热方式, 单位时间内的加热效率提高了60%, 加热时间缩短一倍以上。温度的控制精度可以确保在±1℃的范围内。

4 结论

经实验证明, 该电磁加热实验室磁力驱动反应釜的设计达到了预期效果, 高效节能, 保温效果好, 温度控制精确, 控制器智能化程度高, 经过在部分企业一年多的实际应用, 反映效果好, 达到国际、国内领先水平。

参考文献

[1]GB/T30098-2013.实验室用磁力驱动反应釜[Z].

篇8：二氧化碳和水反应实验的创新设计

该实验设计很有说服力，也能激发学生兴趣，但在实际教学中教师真正去做这个实验的并不多，原因主要有两点：一是编织4朵漂亮纸花不容易，染色就更麻烦，耗时太长；二是4朵纸花的放置和固定等要多人参与方能较好完成实验。为此我对人教版所示的实验装置进行了如下改进。

一、实验用品

Y型三通管、锥形瓶、带导管的单孔橡皮塞、大理石、稀盐酸、稀醋酸、紫色石蕊染过的干燥滤纸（2片）、蒸馏水、喷壶。

二、实验装置及过程（如图2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7所示）

图2-1图2-2图2-3

图2-4图2-5图2-6

三、实验操作及现象

1.将紫色石蕊染过的两片干燥滤纸分别放入三通管两支管中（如图2-1）。

2.向锥形瓶中加入大理石和稀盐酸，观察到三通管两支管中染过紫色石蕊的干燥滤纸均无明显变化，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红。

3.取下Y型三通管用食指堵住三通管一放有染过紫色石蕊的干燥滤纸的支管，再用喷壶向另一放有干燥染过紫色石蕊的干燥滤纸的支管喷水（如图2-2）。观察两支管滤纸颜色无明显变化（如图2-3），说明水也不能使紫色石蕊变红。

4.再用连接Y型三通管的橡皮塞塞紧锥形瓶（如图2-4），湿润的染过紫色石蕊的滤纸很快就变红了。说明二氧化碳与水反应的生成物能使紫色石蕊变红。

5.然后取下Y型三通管，用食指堵住三通管中已经变红的石蕊滤纸的支管，再用另一喷壶向另一支管喷稀醋酸（如图2-5）。喷稀醋酸的滤纸立即显红色，说明醋酸能使紫色石蕊变红。

6.用电风机吹两支管（如图2-6）。观察滤纸颜色变化，喷稀醋酸的滤纸仍显红色，而另一支管从红色又变回紫色。说明碳酸不稳定。

四、实验优点

1.实验装置简单，稳定性好，既可以用于演示实验，也可用于学生实验。

2.操作简便，对比现象明显，效果显著，能极大地激发学生学习化学学科的兴趣，提高教学效果。

3.减少了编织花和大量染色的过程，节省了实验准备时间和药品，使教师或学生的实验准备过程不再繁琐。

参考文献

[1]王晶，郑长龙.义务教育教科书化学（九年级上册）[M].北京：人民教育出版社，2012.

[2]孙建彬.利用Y型试管或Y型导管改进初中化学实验[J].中学化学教与学，2012，（9）：50-52.

[课题项目]本文系安徽省教育科学规划课题“提升初中化学实验教学有效性的研究”成果之一。

篇9：求购反应釜和实验室小型反应釜

1 反应进度

IUPAC的ISO和我国国家标准都推荐用反应进度这一概念, 近年来国内外许多物理化学教科书和有关文章已采用这一概念[1,2,3,4,5,6,7]。通过采用这一概念使一些概念表达准确、简明, 基本定律、公式推证更加规范化, 还为物理化学中后面章节的教学打下良好的共础。

设某反应:

定义:

即反应系统中任何一种反应物或生成物在反应过程中物质的量的变化ΔnB与该物质的计量系数vB的商定义为该反应的反应进度。

式中:dnB、ΔnB———物质B量的变化量

vB———物质B的计量数

采用反应进度概念时必须与化学反应方程的计量方程对应 (即必须给出反应式) [2];ζ与从反应方程式所示的一组B中选择何种物质无关, 其单位为摩尔。反应进度是用来描述某一化学反应进行程度的物理量, 它具有与物质的量相同的量纲, S单位为mol。

对某一化学反应来说, 该反应进度值与计算进度时选出的物质无关, 但它与化学反应式的写法有关系。例如, 合成氨反应可以两种形式写:

如果反应系统中1 mol N2和3 mol H2反应生成2 mol NH3时, ΔnN2=-1 mol、ΔnH2=-3 mol、ΔnNH3=2 mol。此时对反应式 (1) 来说:

此时对反应式 (2) 来说:

因此, 不论用反应物还是生成物的物质的量来计算反应进度, 所得反应进度值都相同。但反应进度的数值与反应式的书写有关[1,2,5]。

化学反应的标准焓变值与反应式的书写有关。标准状态下的某一化学反应的焓变被称为该反应的标准焓变, 用ΔrHθ表示。如果反应是1摩尔反应 (即反应进度等于1 mol) 时, 该反应的焓变就叫做摩尔标准焓变并用ΔrHmθ表示, 其单位为k J·mol-1[1-5]。

如上所述, 因反应进度ζ的数值与反应式的书写法有关, 所以的数值也与化学反应式的书写法有关。例如:

对式 (3) 来说, ζ=1摩尔时, 即反应物和生成物的物质的量都等于反应式 (3) 中的计量系数时, ΔrHmθ (3) =-92.3 k J·mol-1。对化学反应式:

对式 (4) 来说, ζ=1 mol时, 即反应物和生成物的物质的量都等于反应式 (4) 中的计量系数时, ΔrHmθ (4) =-184.6 k J·mol-1。从上述例子可知, 反应式 (3) 和 (4) 的反应进度相等 (均等于1摩尔) , 但反应摩尔标准焓变 (热效应) 不相等, 即物质的标准生成焓变与化学反应式的书写法有关[1,2,3,4,5]。

总之, 解决涉及到化学反应热效应的问题时, 若使用现在使用的反应进度和摩尔反应概念时, 要弄清楚已知的 (或从有关参考书查出的) 有关数据符合哪一种书写反应式。具体来讲, 摩尔反应概念的引用存在以下问题:

(1) 摩尔反应概念使用不便, 即解决每一个化学反应有关的热力学函数的计算问题时, 对已知的或被测的每一物理量或热力学函数, 都要注明或确定符合哪一种化学反应计量式的问题。

(2) 摩尔反应概念较模糊[3]。因参加化学反应的物质不是只有一种, 而是多种, 它们之间的化合量或计量关系也是多种多样的, 所以摩尔反应概念用于某一整体反应是不合理的。若把各种概念混淆的用, 概念变得更抽象、更模糊, 初学者很难本质上理解各种概念。

因此要更改摩尔反应的概念。

2 单位反应概念的引用

为了解决用摩尔反应概念存在的以上问题, 我们认为必须要引用单位反应概念并把摩尔反应概念替换成单位反应。对任何一个化学反应来说, 各反应物在化学反应式中计量系数为最小整数或分数并计量系数用整书表示的物种数不少于计量系数用分数表示物种数的化学反应式称为单位化学反应式。按单位化学反应中表示的计量系数完成的化学反应认为单位反应, 此反应过程中的热效应称为单位反应热效应并用ΔHur来表示 (该符号中的ur表示单位反应的英文unit reaction词的缩写) , 其单位用k J·mol-1。一般用298.15 K时的数据ΔHur (298.15 K) 。例如, 氢气和氧气的化学反应用以下三种形式:

这三种化学反应式中, 反应式 (5) 中用分数表示了三种物质的计量系数, 反应式 (7) 中各物质的计量系数不用最小整数表示。因此把反应式 (5) 和 (7) 不是单位反应式。反应式 (6) 中两种物质计量系数用整数表示、一种物质的计量系数用分数表示, 即反应物在化学反应式中计量系数为最小整数或分数, 同时满足了计量系数用整书表示的物种数不少于计量系数用分数表示的物种数的条件。所以反应式 (6) 认为单位反应式, 即1 mol氢气跟1/2 mol氧气反应生成1 mol水时, 可以认为实现了单位反应, 该反应的热效应是单位反应热效应。

对下列三种反应式:

这三种化学反应式中, 反应式 (8) 中两种物质的计量系数用分数表示的, 只有一种物质的计量系数用整数表示的, 即用整数表示计量系数的物种数少于或用分数表示计量系数的物种数;反应式 (10) 中各物质的计量系数不用最小整数来表示。所以把反应式 (8) 和 (10) 不能认为是单位反应。反应式 (9) 中三种物质的计量系数都用整数来表示, 同时满足“计量系数尽可能用最小整数或分数表示, 并计量系数用整书表示的物种数不少于计量系数用分数表示的物种数”这个条件。所以反应式 (9) 认为是单位反应式, 即1 mol氮气跟3 mol氢气反应生成2mol氨气时, 可以认为实现了单位反应, 该反应的热效应是单位反应热效应。

3 结语

单位反应式概念作为在本文中首先提出的新概念, 可以代替至今使用的摩尔反应概念, 引用单位反应式概念时可以解决使用摩尔反应概念时存在的各种问题。

参考文献

[1]王鉴, 朱元海.反应进度概念与化学反应体系[J].大学化学, 2000, 15 (3) :47-48.

[2]傅献彩.物理化学 (上册) .5版[M].北京:高等教育出版社, 2005:99-101.

[3]陈智杰, 沈超.关于反应进度与化学反应速率关系的讨论[J].昌吉学院学报, 2005 (1) :100-102.

[4]王军民, 刘芸.在热化学中引入反应进度的概念[J].大学化学, 1988, 3 (5) :16-17.

[5]虞慰曾.反应进度的概念及其应用[J].北京师范学院学报, 1990, 11 (8) :28-32.

[6]Mc Glashan M L., Chemical Thermodynamics[M].New York:Academic Press, 1979:39-40.

[7]Spencer J N.J of Chem Educ, 1974, 51:577.

篇10：求购反应釜和实验室小型反应釜

摘要：探究实验分别测定了氢气和一氧化碳还原氧化铜实验中氧化亚铜的产率。结果表明：氧化亚铜的产率随加热过程呈现先增大后减小的趋势。氧化亚铜的存在对实验观察和判断有一定的影响。实验时使用带防风罩的酒精灯进行加热，并适当加大通气速率及减少氧化铜的用量，有利于缩短反应时间。

关键词：氢气；一氧化碳；还原氧化铜；反应机理；实验探究

文章编号：1005–6629（2016）9–0057–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

1 问题的提出

中学化学教学中涉及木炭还原氧化铜[1]、氢气还原氧化铜[2]、一氧化碳还原氧化铜[3]等多个氧化铜还原实验。关于这些实验的反应机理，大学《无机化学》教科书及有关化学手册中难以见到相关的介绍，在包括期刊在内的其他中文文献中，氢气还原氧化铜、一氧化碳还原氧化铜的反应机理也未见报道，对于木炭还原氧化铜实验的反应机理，钱亚兵[4]等人在2002年发表的文献中有（1）～（2）式的表达，但没有给出确切的产物中存在Cu2O的实验佐证，更无中间产物Cu2O变化规律的研究报道。

由于中学教师对该实验的反应机理认知来源不足，导致教师和学生仅按中学教科书中的反应方程式去理解这些反应，认为实验中Cu（Ⅱ）的还原产物仅为单质铜。该实验的反应究竟是一步完成？还是存在着（1）～（2）式类似的反应机理？中间产物Cu2O的产率有多高？产率随加热过程有何变化规律？Cu2O的存在是否会影响实验现象的观察和判断？这些问题在一些中学教师的认知中，可能是不够清晰的。

上述问题解决的关键是要有恰当的Cu2O的分析方法，课题组在提出了新的Cu2O分析方法的基础上，通过测定反应过程中Cu2O的产率，着重研究了氢气、一氧化碳还原氧化铜实验中，中间产物Cu2O的产率随加热时间的变化规律，并试图全面阐明上述问题。这些问题的解决有助于中学教师了解这些反应的反应机理，认清反应的基本规律，澄清错误的认识，有助于实验教学的成功。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

仪器：电子天平、酒精灯、硬质试管、铁架台、恒温鼓风干燥箱、50mL烧杯

试剂：CuO、Zn粒、草酸、浓硫酸、浓盐酸、EDTA、氢氧化钠、KSCN（以上均为分析纯试剂）、蒸馏水

2.2 实验方法

CO、H2的制取方法：CO采用浓硫酸在加热条件下催化草酸分解并用氢氧化钠除去二氧化碳来制备；H2的制取则采用Zn粒与稀硫酸反应。通过调节反应条件使CO与H2的生成的气流速率相近，并与通常的演示实验的状况相当。

CO、H2还原CuO的实验方法：称取m（CuO）（约1.2g）于一支洁净干燥的硬质试管（试管质量先称量）底部，均匀铺平，固定在铁架台上，将CO或H2通入试管底部，一段时间后点燃酒精灯加热，并开始计时，一定时间后停止加热，冷却，称量产物及试管的总质量，计算产物总质量m（产物），产物用于测定Cu2O的含量。实验重复三次，实验数据为三次实验的平均值。

2.3 Cu2O含量的分析方法

将冷却后的产物从试管中倒于滤纸上，用玻璃棒混合均匀，取m（样品）（0.2g）于50mL烧杯，加入7.0mL 6.0 mol·L-1盐酸，搅拌溶解，直到无黑色固体（约需4～5min）。将溶液过滤至另一50mL烧杯中，然后用10mL 0.6 mol·L-1盐酸少量多次洗涤滤纸。快速搅拌下，在滤液中缓慢加入浓度为0.15 mol·L-1 EDTA，浓度为1.4 mol·L-1 NaOH的混合溶液25.0mL，再用1.4 mol·L-1 NaOH溶液调节到EDTA沉淀消失，并保证pH处于3.5～5.5范围内（pH试纸检验），加入1.0mL 5.0 mol·L-1 KSCN溶液。此时，溶液中出现白色沉淀，陈化24小时。过滤，用蒸馏水洗涤，将滤纸置于103～105℃恒温箱中干燥2小时，称量，得到m（CuSCN）（过滤前，滤纸先称量）。

3 实验结果与讨论

3.1 CO、H2还原CuO实验产物中Cu2O的测定

表1的数据表明，无论是CO还是H2还原CuO的实验，产物中均检测到了Cu2O的存在，且Cu2O的产率都呈现先增大后减小的趋势；加热过程中，物质的性状也呈现相似的规律，随加热时间的增加黑色粉末含量逐渐减少，直到看不到黑色，以后看到的都是砖红色粉末，但砖红色逐渐变得更明亮（Cu2O含量越来越少，单质Cu越来越多）。因此，Cu2O在产物中的存在，会在一定程度上对实验现象的观察和判断有影响。

两个实验也有差异，CO还原CuO实验中黑色消失时的加热时间是1.5min，Cu2O产率最大（24.3%）时的加热时间为1.5min，而H2还原CuO的实验中，黑色消失的加热时间是3.0min，Cu2O产率最大（59.6%）时的加热时间为5.0min。因此，在相近的实验条件下，CO还原CuO的速率明显高于H2还原CuO的速率。

3.2 CO、H2还原CuO的反应机理

鉴于中文文献中难于查到这两个反应的反应机理，现推测如下：

3.3 热力学分析

为能更深入了解实验反应过程的特征，利用文献[5]数据对反应的焓变及吉布斯自由能变进行了计算，结果列于表2。

数据表明，无论温度为298K还是800K时，氢气、一氧化碳还原氧化铜的各步骤及总反应均为放热放应。这意味着加热过程中反应体系的温度，应当高于加热器供热所能达到的温度。实验采用的普通酒精灯，其供热温度在573～773K，因此，表2中列出了800K时的热力学数据。

表2表明，CO还原CuO的放热量要高于H2还原CuO反应的放热量，这可能就是CO还原CuO比H2还原CuO速率要快的原因之一。因为放热越多，体系升温快，体系温度越高，反应速率越大。

表2还表明，CO还原CuO及H2还原CuO的各步骤及总反应的ΔrGmθ均为负值，说明这些反应都能自发进行，但前者的自发趋势比后者大。

4 教学建议

中学教学中，通常要求演示实验在5min内完成，且现象明显。从表1数据可知，5min时虽然可以看到黑色氧化铜的消失，但产物亮度不够，不便于学生准确判断。原因是此时产物并非只有单质铜，还有含量不低的Cu2O，加热5min时，H2还原CuO实验产物中Cu2O产率甚至高达59.6%，显然将这时的产物认定为单质Cu，有误导学生之嫌。而要将Cu2O绝大部分转化，则需要10余分钟的加热时间。

建议改用带防风罩的酒精灯（供热温度可达673～873K），以提高反应温度，加快固-气传质速率，提高反应速率，缩短反应时间，特别是H2还原CuO的实验，更应如此。此外，加大气体的通气速率及减少CuO用量也是缩短反应时间的措施。

参考文献：

[1]周公平.关于单质碳还原氧化铜的反应产物探讨[J].化学教学，2003，（7）：18.

[2]熊言林，魏先文.土红色物质是氧化亚铜还是铜[J].化学教育，2006，（2）：59～60.

[3]钱胜.一氧化碳还原氧化铜实验中几个不容忽视的问题[J].实验教学与仪器，2008，24（4）：30～31.

[4]钱亚兵，鲍正荣.炭还原氧化铜实验研究[J].实验教学与仪器，2003，（9）：15～17.