甲醛与新制氢氧化铜反应实验的研究
2015-09-15伍强蔡益
伍强+蔡益
摘要:对过量甲醛与新制氢氧化铜的反应,有人认为生成铜、一氧化碳和水,也有人认为生成氧化亚铜、碳酸钠和水。为了得出正确的反应原理,对反应产物作了检测:反应生成的气体物质是氢气,固体物质主要成分是单质铜,反应后的溶液中不含碳酸根和铜离子。对反应机理作了探究,得出过量甲醛与新制氢氧化铜反应生成铜、甲酸钠和水的结论,氢气是副反应的产物。
关键词:新制氢氧化铜;甲醛;反应机理;实验探究
文章编号:1005–6629(2015)6–0077–04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
甲醛与新制氢氧化铜反应,还原产物是Cu还是Cu2O,氧化产物是CO还是Na2CO3,需通过实验研究作定论。
1 实验试剂
主要试剂:20% NaOH溶液(密度为1.18g/mL)、37%~40%甲醛溶液(密度为1.12g/mL)、0.5 mol·L-1 CuSO4溶液、25%~28%浓氨水、10% AgNO3溶液、HCOONa·2H2O晶体、CuCl晶体、甲醇
2 实验装置
实验装置如图1所示,用温度计测定水浴温度,水浴加热盛有反应物的小试管,排水法收集生成的气体。小试管上口连接竖直长玻璃管,目的是冷凝回流甲醛。
3 生成物成分的检测
各反应物用量:20%的NaOH溶液12mL,含有NaOH约为7.1×10-2 mol;37%~40%的甲醛溶液6mL,含有甲醛约为8.3×10-2 mol;0.5 mol·L-1 CuSO4溶液8mL,含有CuSO4为4.0×10-3 mol。NaOH物质的量为CuSO4的18倍,甲醛物质的量为CuSO4的21倍,确保反应溶液的碱性和Cu(OH)2完全被还原。
取一支容积为38mL的小试管,依次加入20% NaOH溶液12mL、0.5 mol·L-1 CuSO4溶液8mL、37%~40%甲醛溶液6mL,摇匀后,连接装置,放入65℃水浴中加热。
实验过程有三个明显的现象。前期(约3min):反应物由蓝色逐渐变为绿色、黄棕色、红棕色、深棕色,生成深棕色固体小颗粒,产生少量微小气泡。中期(约3min):深棕色固体逐渐变为紫红色蓬松固体,产生大量的微小气泡,反应物上下剧烈翻动,液面上涨,紫红色蓬松固体逐渐沉淀。……
