袁晓燕铜与浓硫酸反应的试验探究

1、铜与浓硫酸反应的实验探究（教师卷）一、探究冲动在学习硫酸一节中，涉及铜与浓硫酸的反应。在演示实验中出现一些问题及教材中未提及的现象。如：检验 SO2 时，品红溶液易倒吸；反应结束后，试管中除溶液变蓝以外，还产生白色、黑色固体物质。如何解决倒吸，试管中白色、黑色物质又是什么？学生希望能探其究竟。二、思维的火花针对以上问题，学生就如何解决倒吸及试管中产物检验做了一些设计。特别是试管中产物可能是什么？由于浓 H2SO4 可能过量，它又可吸水，白色固体可能是 CuSO4，而黑色固体可能是 Cu 的其它氧化产物 ,具体是什么？有待查阅资料，做出假设，再以实验论证。三、实验设计1、为解决倒吸问题，学生自然

2、联想到制备氯化氢的尾气处理，并由此推广。设计思路一：以倒置漏斗放于吸收液面，恰与之接触。既可增大接触面，又可防倒吸。（如图一）设计思路二：使导管恰与吸收液接触，不伸入其中。 （如图二）图一设计思路三：图二图三在发生装置与吸收装置之间添加一根试管，即可避免直接倒吸。（如图三）2、检验白色固体Cu2+存在。再用盐酸设计思路：可取少量固体沉淀物，加水，观察其颜色变化。说明2+2存在。酸化的 Ba检验 SO43、检验黑色固体设计思路： 由于浓 H2SO4 与 Cu 反应，可能还会生成 Cu2 O、CuS，检验 CuS，根据 CuS 要与浓 HNO 3 反应生成红棕色 NO2 气体，即可检验。而 Cu2

3、O 遇浓氨水变深蓝色即可检验。四、实验探究学生分组，针对三种情况分组进行。查阅资料，设计实验，观察现象，得出结论：第一组：改进实验装置，防止品红溶液倒吸设计思想：尽量使品红少倒吸，甚至于不倒吸，可用干燥管代替普通导管，让品红溶液在导管中下部停留。实验仪器：铁架台，酒精灯，试管，橡胶塞（单孔），胶皮导管 , 干燥管（防倒吸装置使用如图第4 组）试剂药品：铜片，浓H2SO4（ 98），品红溶液步骤现象原理检查气密性拼接装置，将2-3ml浓 H2SO4 倒入试管，放入 Cu 片 酒精灯加热至完 全浓 H2SO4 的无色溶液变绿，Cu 2H 2SO4( 浓 )CuSO4 2H 2O反应Cu 片失去光泽

4、变黑。 SO2品红溶液渐渐由红色变为无SO2 与品红溶液中溶质反应生成无色。色不稳定化合物移开酒精灯品红溶液渐渐倒吸，至玻璃反应试管中压强小于品红溶液和压球中下部停止强，溶液被压入玻璃管其它设计：12345第二组：白色固体检验设计思想：白色固体可能是CuSO4，取反应沉淀加水以验证。实验仪器：铁架台，大试管，单孔橡皮塞，导管，烧杯实验试剂：蒸馏水实验步骤现象原理取 Cu 与浓 H2SO4 反应后剩余的固溶液变蓝CuSO45H 2O CuSO4 5H 2O体加水第三组：黑色固体检验设计思想：经分析黑色沉淀可能为Cu2O 和 CuS，通过反应验证。实验仪器：铁架台，大试管，单孔橡皮塞，导管，烧杯实

5、验试剂：药品，铜片，浓硫酸，浓硝酸，浓氨水实验步骤现象原理加热铜片至完全反应， 加水溶解 CuSO4，滤出沉淀将沉淀分为两部分向盛有一部分该沉淀的试管硫化铜遇浓 HNO 3 反应生成 NO2滴加浓 HNO 3产生红棕色气体CuS+10HNO 3(浓 )=Cu(NO 3 )2+H2SO4+8NO 2+4H 2O向一盛有另一部分沉淀的试溶液变为深蓝氧化亚铜遇浓氨水溶液变深蓝管滴加浓氨炎五、实验结论：1、第一组实验中防倒吸装置还可不断增加、完善。2、第二组实验中黑色沉淀成分复杂，在此只作了初步假设、 验证。还有待进一步探讨。实验过程中黑色沉淀的量较少，要注意收集。3、对于一、二、三组实验可全体学生分

6、组进行；也可全体学生每次研究一个问题，教师可适时安排。4、可能学生会提出浓 H2SO4 除与 Cu 反应，能否与其它金属反应？特别是与活泼金属反应时，会产生氢气吗？对于这些问题可引导学生进一步探讨。六、实验拓展124 溶液中加入足量的铜片并加热。充分反应后，被还原的1、向 50mL 18mol LH SOH2SO4 的物质的量（）A 、小于 0.45molB、等于 0.45molC、在 0.45mol 和 0.9mol 之间D、大于 0.45mol2、某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验：(1)在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是溶液；

7、加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是。(2)在试管中注入无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因是。七、信息链接：1、人民教育出版社高一教材硫酸2、人民教育出版社全日制普通高级中学（必修）化学第一册教师用书铜与硫酸在加热条件下发生反应时，常产生黑色沉淀，有时会影响蓝色溶液的观察。这往往是由于铜过量或硫酸浓度不够造成的，除了教材上介绍的反应外，加热过程中往往发生下列反应：5Cu+H2SO4(浓)3CuSO4+Cu2S+4H2OCu2S+2H2SO4(浓)CuSO4+CuS +SO2 +2H2OCu2S+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+

8、S+2H2O由于 Cu2S 和 CuS 都是黑色，因而液体呈黑色。3、高等教育出版社无机化学（第三版）下册3Cu2S+16HNO3(浓 )6Cu(NO3)3+3S+4NO+8H 2O3CuS+2NO3+8H+3Cu2+3S +8H2O铜与浓硫酸反应的实验探究（学生卷）一、疑窦丛生我们在学习硫酸一节中，遇到“浓硫酸与铜反应”这样一个实验。教材中对该实验现象的描述为：“浓硫酸与铜在加热时能发生反应，放出能使紫色石蕊试液变红或使品红溶液褪色的气体。反应后生成物的水溶液显蓝色。”你在观察这个实验时，其现象是否与书中描述完全一致？如有不同，表现在：二、思维的火花针对你发现的问题，你的想法是：三、实验设计（一）设计思路（二）实验装置图及仪器、药品四、探究过程请同学们分组 ,分别研究一种设计思路， 设计记录表格， 记录观察结果， 得出各自结论。五、实验结论六、实验拓展： 1H 2SO4溶液中加入足量的铜片并加热。充分反应后，被还原的1、向 50mL 18molLH2SO4 的物质的量（）A 、小于 0.45molB、等于 0.45molC、在 0.45mol 和 0.9mol 之间D、大于 0.45mol2、某学生课外活动小组利用右图所示装