过氧盐酸与新制铜粉的反应

过氧盐酸与新制铜粉的反应

这个反应并不会生成有生理毒性的物质,但过氧化氢-稀盐酸混合溶液、重金属铜离子仍然需要警惕其危险性,实验时应当做好防护,尽可能在通风处进行。

一、实验方案

(一)准备物品

  1. (娃哈哈)纯净水、稀盐酸、过氧化氢溶液、还原铁粉、五水合硫酸铜、无水碳酸钠;
  2. 锥形瓶、烧杯各两个,布氏漏斗一个,表面皿、玻璃棒、滴管等小仪器若干;
  3. 滤纸、pH试纸等。

(二)准备装置

  1. 为所有仪器编号,例如:为锥形瓶编号甲乙;为烧杯编号丙丁;为表面皿编号戊;为玻璃棒编号I、II、III;为滴管编号A、B、C。这一步是为了方便后续描述,实际操作可以根据情况省略。
  2. 将布氏漏斗、滤纸、锥形瓶乙组装成过滤器。

(三)进行实验

  1. 向锥形瓶甲中用滴管A加入适量稀盐酸,再用滴管B加入适量$H_2O_2$溶液配制过氧盐酸,称为甲液。
  2. 取适量$CuSO_4·5H_2O$于烧杯丙,用I引流加水溶解完全;少量多次地加入还原铁粉,持续用I搅拌,直到烧杯中仍然呈现淡蓝色且$Cu$沉淀量达到预期停止。考虑到铜粉可能附着在杯壁,用I搅拌使沉淀悬浊后迅速转移至过滤器,继续向过滤器加水没过滤渣两到三次进行洗涤,转移至烧杯丁。
  3. 用滴管C将甲液首先逐滴滴加到烧杯丁中,如果有大量气泡迅速生成则重新进行洗涤,反之则可以进行下一步:将配置的甲液较大量地混合入丁。记录实验现象。

(四)废物的处理

对于这个实验中的大部分废物,只需要调pH即可合格,那么就可以用到碳酸钠,使$Cu^{2+}$完全沉淀是废液处理中最关键的一步,也就是至少要让溶液pH>6.4。另外,也可以用一些金属单质(如铁粉)把它置换出来。

二、实验报告

进行有关实验,需要做好安全防护措施,至少佩戴足够厚的丁腈手套、护目镜,穿长袖长裤,选取较大安全场所避免实验区域污染其他物品。

在按照上述步骤准备后,进行实验,由于无需定量分析且对照组比较简易,这里只写实验组现象。实验现象是:已经制备出少量铜粉并洗涤,存于烧杯丁。向丁中滴加少量过氧盐酸后,没有明显的气泡生成,伴随固体部分溶解溶液颜色迅速变;继续滴加更多的过氧盐酸,固体迅速大量溶解,有较少量的气泡产生,溶液由黄逐渐变绿;等待其进一步反应,不出半分钟,铜粉全部溶解,溶液最终为绿色

三、原理的初步简要分析

由于能力实在有限,原理分析可以移步过氧化氢对酸与铜反应活性的调控作用及机理研究 - 哔哩哔哩,实验现象相符。


过氧盐酸与新制铜粉的反应
https://blog.yimc.top/2025/06/30/chemistry-h2o2HClCuReaction/
作者
yimc
发布于
2025年6月30日
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