铁钉自己换衣服(与铜离子的置换反应)

编辑: 逍遥路 关键词: 高中化学 来源: 高中学习网


  〔点评〕本实验承载了Cu2+与Cl-的配位反应,铁铜置换反应等多个化学反应,而且实验过程具有很强的趣味性。

  实验原理:

  在蓝色的含水硫酸铜水溶液中,铜离子散布在水溶液中。当铜离子扩散到盐巴的那一层时,它们会与氯离子结合成绿色的 CuCl42-,其反应式如下:

  Cu2+(aq) + 4 Cl-(aq) → CuCl42-(aq)

  当铜离子碰触到铁钉时,会进行氧化还原反应,此为自发性的反应,其反应式如下:

  氧化反应:Fe(s) → Fe2+(aq) + 2 e-

  还原反应:Cu2+(aq) + 2 e- → Cu(s)

  净反应:Cu2+(aq) + Fe(s) → Fe2+(aq) + Cu(s)

  实验器材:

  含水硫酸铜(CuSO4?5H2O),少量、固态的盐巴(即氯化钠),少量、没有生锈的铁钉四支、量瓶一个、蒸馏水、橡皮塞二个。

  实验步骤:

  1. 在试管中置入 2-3 公分高的含水硫酸铜结晶。

  2. 取一张滤纸,剪成大小与试管内径相同的圆形,覆盖在含水硫酸铜结晶上。

  3. 再加入大概为硫酸铜结晶一~两倍高度的盐巴。

  4. 在盐巴上覆盖一张的滤纸。

  5. 放进二根铁钉于中。从试管的顶部加入水,直到水位高于铁钉的顶部。

  6. 再以橡皮塞塞住。静置观察几天。

  来源:中国化学课程网


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