铵盐与氧化铜反应的研究
蒯 世
定（合肥市教委教研室，安徽合肥 230001）
化学教学 2002-2-8、9
文章编号：1005-6629（2002）02-0008-02
中图分类号：G633.8 文献标识码：C
1．实验现象
1．1
铵盐与红热的铜丝反应
分别各取两药匙的粉末状的氯化铵、碳酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵固体，分别盛放在100 mL 的小烧杯中。取光亮的稍粗的铜丝20
cm，一端绕成螺旋状，将螺旋状的铜丝在酒精灯上灼烧，待铜丝烧成红热状态，离开酒精灯，红热的铜丝变为黑色，立即将铜丝的螺旋状部分伸入疏松的铵盐粉末中。
可见有白烟产生。2-3
分钟后，取出铜丝，伸入铵盐粉末中的螺旋状铜丝部分变为光亮的紫红色，其它部分为黑色。
取两药匙的粉末状的硫酸铵固体，盛放在100 mL
的小烧杯中。将螺旋状的铜丝在酒精灯上灼烧，待铜丝烧成红热状态，离开酒精灯，红热的铜丝变为黑色，立即将铜丝的螺旋状部分伸入疏松的硫酸铵粉末中。没有看见白烟。2-3
分钟后，取出铜丝，铜丝仍然为黑色。
氯化铵受热时容易分解，加热到3400C 在未熔化前，就分解为
NH3 、HCl
。碳酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵受热时都容易分解，生成氨气。氨气与热的氧化铜反应生成单质铜。硫酸铵的分解温度较高，所以热的氧化铜与硫酸铵反应不明显。
NH4Cl =△=NH3↑+
HCl↑
HN4HCO3 =△= NH3↑+
H2O + CO2↑
(NH4)2CO3 ==△=
2NH3↑+H20 + CO2↑
2NH3 + 3CuO =△== 3Cu +N2 +
3H2O
1．2 铵盐与氧化铜加热反应
取1.5 g 氯化铵粉末、0.5 g
氧化铜粉末混合后盛放在试管A中，组成如图2装置，用酒精灯加热。
加热时试管A有少许白烟产生，黑色混合物熔化、流动，有部分反应物飞溅在试管壁上，显现为蓝绿色、棕色。有无色气体产生，用排水取气法在试管B中可以收集到气体。加热10--15分钟后停止加热，原黑色固体混合物变为暗红色。等待试管冷却至室温，试管B中可以收集到气体20
mL ---30 mL 。该气体无色、无气味、难溶于水，使燃烧的木条火焰熄灭。
说明反应有氮气生成。
分别取反应后的固体生成物少许进行下列实验：
与浓硝酸作用，立即激烈反应，产生大量的红棕色的气体，溶液变为深蓝绿色。说明固体生成物中有还原性的单质铜或 +1价的铜化合物。
与浓盐酸反应，固体混合物被溶解，生成黑绿色的溶液。加水稀释，有白色沉淀生成。
与水作用，产生白色浑浊，一会后浑浊的颜色转变为蓝色、绿色、蓝绿色等。
根据实验现象，氯化铵与氧化铜可能发生下列反应：
NH4Cl
=△=NH3↑+
HCl↑
2NH3 + 3CuO =△== 3Cu
+N2 + 3H2O
CuO + 2HCl == CuCl2 +
H2O
CuCl2 +
2H2O == CuCl2·2H2O (蓝绿色)
CuCl2 + 4 NH3 ==
[Cu(NH4)4] 4Cl2
(深蓝色)
CuCl2 + Cu
=△= 2CuCl
4CuCl + H2O == CuCl2 +
Cu2O +Cu +2 HCl
2．问题研究
2．1
有的铵盐（如氯化铵、碳酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵等）在高温条件下能够与氧化铜反应，能够还原氧化铜。笔者认为反应的主要原理是铵盐受热分解，生成氨气，氨气具有一定的还原性，还原了热的氧化铜。
2．2 氯化铵与热的氧化铜（铜丝）反应，可能同时发生下列两个反应：
2NH3 + 3CuO =△== 3Cu +N2 +
3H2O
CuO + 2HCl == CuCl2 + H2O
经查陈寿椿编的《重要无机化学反应》（{dy}版，上海科学技术出版社，1986）100页有这样的叙述：氯化铜与氯化铵共热时，则前者仍被后者还原而生成氯化亚铜。
6CuCl2 + 2
NH4Cl=△== 3Cu2Cl2 +
N2 + 8HCl
2．3 经查（原苏联）б·B·涅克拉索夫著《普通化学教程》中册359页有这样的叙述：
“在加热下，NH4Cl 与金属氧化物的相互作用能按下列两式进行：
4MeO + 2 NH4Cl
== MeCl2 +
N2 + 3Me +
4H2O 和
MeO + 2 NH4Cl == MeCl2
+ 2NH3 + H2O
{dy}种场合中，主要过程是氧化物被铵还原。这种反应的倾向，对于活动性较小的金属的氧化物是特征的（例如铜）。在第二种场合中······”
2．4
综上所述，氯化铵与热的氧化铜反应，主要发生氧化还原反应。氯化铵“用在金属的焊接上，以除去金属表面的氧化物薄层”发生的是氧化还原反应。
参考文献
[1]刘怀乐，中学化学实验与教学研究[M]. 重庆：西南师范大学出版社，1996、346--348
[2]人民教育出版社化学室，高级中学课本 （必修）{dy}册[M].北京：人民教育出版社，1999.176
