新制氢氧化铜分解温度的实验探究，本文主要内容关键词为：氧化铜论文,分解论文,温度论文,制氢论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、问题的提出
关于氢氧化铜的分解温度问题，有资料介绍氢氧化铜遇热水分解[1]，也有资料介绍氢氧化铜在80℃时分解[2-3]，还有介绍氢氧化铜的分解温度是70℃～90℃[4]，更有资料介绍它的分解温度为140℃[5]；另外，还有描述它的分解情况为氢氧化铜受热至60℃～80℃变暗，温度再高分解为黑色氧化铜和水[6]等等。由此可见，众多资料对氢氧化铜分解温度的表述不尽相同，这种情况不能不说给化学教学带来一些不便。那么，氢氧化铜究竟在什么温度下分解呢？我们对此进行了实验探究。
二、实验探究原理
为更好地了解氢氧化铜的分解温度，实验中用氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应来新制氢氧化铜，然后从几个方面进行实验探究，特别是氢氧化钠和硫酸铜溶液生成的产物氢氧化铜沉淀在水浴加热条件下，观察其分解情况，从而进一步探讨新制氢氧化铜的分解温度。本实验涉及的主要反应方程式为：
三、实验用品
固体氢氧化钠，硫酸铜晶体，水；烧杯，温度计，玻璃棒，铁架台（附铁圈、铁夹），酒精灯，石棉网，容量瓶，药匙，火柴。
四、实验装置
氢氧化铜水浴受热分解情况实验装置见图1。
图1 氢氧化铜水浴受热分解
情况实验装置
五、实验探究过程
1.溶液的配制
分别配制10%的NaOH溶液、10%的
溶液；用容量瓶配制1moL/L的硫酸铜溶液200mL和2mol/L的氢氧化钠溶液200mL。
2.反应物温度不同的系列对比实验探究
将刚配制的10%NaOH溶液（温度为40.3℃）与10%溶液（温度为18.5℃）相混合反应，以及将静置的10%NaOH溶液（温度为18.5℃）与10%溶液（温度为18.5℃）相混合反应，分别测量其反应中最高温度以及观察实验现象，并将结果记录在表1中。
表1 不同温度的氢氧化钠溶液与相同温度的硫酸铜溶液反应的情况
由表1中可知，配制氢氧化钠溶液的过程中有热量放出，氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液混合反应的过程中也有热量放出，对氢氧化铜沉淀的稳定性有影响。温度越高，氢氧化铜就越易分解。
3.反应物物质的量不等的系列对比实验探究
(1)氢氧化钠溶液过量 取4mL 2mol/L NaOH溶液和2mL 1 mol/L 溶液混合反应；
(2)等物质的量溶液 取2mL 2mol/L NaOH溶液和2mL 1 mol/L 溶液混合反应；
(3)硫酸铜溶液过量 取2mL 2mol/L NaOH溶液和4mL 1mol/L 溶液混合反应。
分别在规格相同的小烧杯中进行反应，然后观察产物的生成情况，并将结果记录在表2中。
表2 不同物质的量的反应物反应的情况
从表2中可以看出，对于氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液的反应，不管是等物质的量反应，还是氢氧化钠过量或者硫酸铜过量的情况下，反应都能生成氢氧化铜沉淀，而生成的氢氧化铜沉淀都能在常温下缓慢地分解，且氢氧化铜分解情况差别都不大。
4.水温不同的系列对比实验探究
分别取1mL 10%NaOH溶液和1mL 10%溶液混合于试管中，生成蓝色絮状沉淀后，将试管置于20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃的水中进行水浴，观察实验现象，并将实验结果记录在表3中。
表3 不同温度水浴中的氢氧化铜的变化情况
从表3中可以看出，新制的氢氧化铜沉淀随着水浴（不加热条件下）温度的升高，分解速度加快。
5.水浴加热的系列对比实验探究
分别取室温条件下(18.5℃)的lmL 2moL/L NaOH溶液和lmL1mol/L溶液置于试管中，充分反应生成氢氧化铜，然后把试管放入大烧杯中，进行水浴加热，把两支温度计分别插入试管和烧杯中，分别测量试管中物质的温度和水浴温度，装置如图1（见上页）所示。观察氢氧化铜分解情况，并将结果记录在表4中。
表4 氢氧化铜沉淀在水浴加热条件下的变化情况
注：括号内的数字为烧杯中水的温度。
从表4中可以得出，新制的氢氧化铜沉淀在水浴加热条件下，分解成不溶于浓氨水的黑色氧化铜。从直观上看，氢氧化铜完全变黑的温度在60℃以上。
六、实验分析与结论
从表1～4中可以得出：
(1)配制氢氧化钠溶液的过程中有热量放出，氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液混合反应的过程中也有放量放出，对氢氧化铜沉淀的稳定性都有影响。
(2)温度越高，氢氧化铜沉淀越易分解，且分解速度越快，分解越彻底。用水浴装置，可确保氢氧化铜沉淀的温度均匀上升。
(3)新制的氢氧化铜沉淀在常温下就不稳定，在蓝色的氢氧化铜沉淀中夹杂有少许的灰黑色沉淀(6～7min)，随着放置的时间延长，蓝色絮状沉淀逐渐变少，黑色沉淀物逐渐增多，直到全部变成黑色沉淀。蓝色的氢氧化铜沉淀能溶于浓氨水，而黑色的氧化铜不溶于浓氨水。用浓氨水检验黑色沉淀物，该黑色沉淀物不溶解，说明新制的氢氧化铜沉淀在常温下就能缓慢分解成为黑色的氧化铜。
由上可知，氢氧化铜在室温下就能缓慢分解，且温度越高，分解速度越快，分解越彻底。因此，氢氧化铜的分解温度没有一个准确的数值，所以也就出现了关于氢氧化铜的分解温度的多种说法。