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      濃硫酸與銅實(shí)驗(yàn)方案及練習(xí)題

      時(shí)間:2021-02-11 16:51:25 試題 我要投稿

      關(guān)于濃硫酸與銅實(shí)驗(yàn)方案及練習(xí)題

        濃硫酸與銅反應(yīng)

      關(guān)于濃硫酸與銅實(shí)驗(yàn)方案及練習(xí)題

        文章摘要:濃硫酸和銅發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成硫酸銅,二氧化硫和水。銅被氧化為二價(jià)離子,濃硫酸被還原為二氧化硫。加熱條件下,濃硫酸可氧化絕大多數(shù)金屬反應(yīng),但不產(chǎn)生氫氣,一般生成二氧化硫。常溫下,濃硫酸可使鐵、鋁鈍化,生成一層致密的氧化膜,阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行,起到保護(hù)的作用。…

        實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>

        掌握濃硫酸的氧化性。

        實(shí)驗(yàn)原理

        一般情況下,銅不和酸反應(yīng)放出氫氣,但是濃硫酸卻可以和銅發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成硫酸銅,二氧化硫和水。銅被氧化為二價(jià)離子,濃硫酸被還原為二氧化硫。

        Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O

        加熱條件下,濃硫酸(H2SO4)可氧化絕大多數(shù)金屬反應(yīng),但不產(chǎn)生氫氣(H2),一般生成二氧化硫(SO2)。常溫下,濃硫酸可使鐵(Fe)、鋁(Al)鈍化,生成一層致密的氧化膜,阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行,起到保護(hù)的作用。

        實(shí)驗(yàn)用品

        銅絲、濃硫酸、鐵架臺(tái)、試管架、酒精燈、試管、橡膠塞、玻璃管

        實(shí)驗(yàn)步驟

        實(shí)驗(yàn)討論

        實(shí)驗(yàn)中生成的黑色物質(zhì)是什么?為什么加水后,溶液有黑色變?yōu)樗{(lán)色?

        灰黑色物質(zhì)中可能含有氧化銅(CuO)、硫化亞銅(Cu2S)、硫化銅(CuS)。可以通過加入強(qiáng)酸,是否有硫化氫(H2S)氣體放出來排除硫化亞銅、硫化銅的`可能。向其中加入濃鹽酸,發(fā)現(xiàn)黑色物質(zhì)全部消失,形成綠色溶液,可能是黃色[CuCl4]2-和藍(lán)色[Cu(H2O)6]2+兩者并存所致,加水稀釋后溶液變藍(lán);證明含有銅離子(Cu2+)的物質(zhì)生成。氧化銅能較長時(shí)間存在于冷或熱濃硫酸中,因?yàn)樵诔貢r(shí)濃硫酸中水很少,且形成硫酸水合分子,很難電離出H+,故氧化銅消失得很慢,在加熱時(shí),硫酸水合分子發(fā)生解離生成少量的自由分子,使硫酸電離出比較多的H+,濃硫酸和氧化銅反應(yīng)速率增大,溶液顯藍(lán)色。停止加熱使其冷卻,小量的自由水分子又與濃硫酸結(jié)合成硫酸水合分子,溶液顏色逐漸變淺。在實(shí)驗(yàn)中,溶液是濃硫酸(實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象③可說明,故氧化銅可較長時(shí)間存在。參考文獻(xiàn)也說明氧化銅可存在于57.5%硫酸中。以上討論,說明這個(gè)反應(yīng)的過程中有氧化銅生成,并能存在于較濃的硫酸中。

        有灰白色物質(zhì)出現(xiàn)時(shí),停止加熱,把試管里的上層溶液倒入盛水的燒杯中,然后給試管中加少量水,使灰黑色固體溶解,溶液呈現(xiàn)藍(lán)色。由此可知灰白色沉淀物為硫酸銅(CuSO4)和CuSO4?5H2O混合物。

        綜上所述,濃硫酸和銅在加熱時(shí)能發(fā)生反應(yīng),生成氧化銅和二氧化硫,然后氧化銅與硫酸反應(yīng)生成硫酸,且一部分氧化銅能較長時(shí)間存在。隨著反應(yīng)的進(jìn)行(硫酸的消耗和水的生成)硫酸的濃度變小,硫酸銅可轉(zhuǎn)化成CuSO4?5H2O,要明顯的看到藍(lán)色溶液,必須加入足量的水。

        相關(guān)習(xí)題

        1.在下列用途或反應(yīng)中,硫酸表現(xiàn)出的性質(zhì)為:A、高沸點(diǎn)性 B、強(qiáng)酸性 C、吸水性 D、脫水性 E、強(qiáng)氧化性

        (1)實(shí)驗(yàn)室制取氫氣_____________。

        (2)實(shí)驗(yàn)室制取氯化氫氣體_____________。

        (3)干燥二氧化硫_____________。

        (4)濃硫酸溶解金屬銅_____________。

        (5)濃硫酸用鋼瓶保存_____________。

        (6)濃硫酸與蔗糖反應(yīng)_____________。

        2.下列關(guān)于濃硫酸的敘述正確的是( )

        A.濃硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖碳化

        B.濃硫酸在常溫下可迅速與銅片反應(yīng)放出SO2氣體

        C.濃硫酸是一種干燥劑,能夠干燥氨氣、氫氣等氣體

        D.濃硫酸在常溫下能夠使鐵、鋁等金屬鈍化

        3.3molCu和含7molH2SO4的濃硫酸共熱,未被還原的H2SO4有( )

        A.3mol B.4mol C.少于4mol D.一定多于4mol

        參考答案

        1.(1)B;(2)B;(3)C;(4)E;(5)E;(6)D;

        2.D;

        3.D;

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