2018高中化学复习资料--浓硫酸与铜反应的解析 4页

2018高中化学复习资料一浓硫酸与铜反应的解析铜与浓硫酸共热反应因两者的量不同，反应时的最终现象不同。若浓硫酸过量时，主要现象有：铜表面先变黑，形成黑色浊液，随后又变成白色浊液。铜全部反应完后，静置，灰白色物质沉于管底，所得溶液呈淡蓝色，冷却至室温呈无色。反应中还伴有白色烟雾，并有淡黄色物质冷凝在管壁。若铜过量，最终得灰白色固体物质。由此说明铜与浓硫酸共热的反应是很复杂的，且反应后所得溶液颜色随温度变化而变化。有关实验现象分析如下：1、硫酸与铜共热时溶液中先产生黑色物质后变成灰白色物质的原因：浓硫酸与铜共热反应是分步进行的，铜先被浓硫酸氧化为黑色的氧化铜，氧化铜再与硫酸反应生成硫酸铜，这是反应过程中的主要化学反应，其反应的方程式为：Cu+H2S04（浓）ACu0+S02t+出0、Cu0+H2S04（浓）二C11SO4+H2O该过程的净化反应可表示为：Cu+2也SOi（浓）AC11SO4+SO2t+2IL02、同时反应过程中还伴有一些副反应，如生成有CuS、CiS等黑色物质，随着反应的进行，这些物质又被浓硫酸氧化半成硫酸铜、二氧化硫、硫等物质。其副反应有：5Cu+4H2S04（浓）A3CuS（VC氏S+4氏0、Cu2S+2H2S04（浓）ACuS04+CuS+S02f+2也0CuS+2H2S04（浓）ACuS04+S02t+S+2H2O、S+2H2S04（浓）A3S02t+2H20反应过程中产生的黑色物质是CuO、Cu2S、CuS等，后来转变为灰白色物质是未溶解于浓硫酸中的CuS0lo\n3、产乞大量口色烟雾及凝聚的淡黄色固体物质慢慢消失的原因：由于\n反应溶液处于沸腾状态（浓硫酸的沸点温度为338°C）,反应中生成的水及一定量的硫酸变成蒸气，因而在试管上方形成了硫酸的酸雾。浓硫酸与铜共热时的副反应中生成的硫在此温度下有一部分变成了硫蒸气从溶液中逸出，硫蒸气先被冷凝成淡黄色固体附着在试管壁上。随着试管内温度的逐渐升高，硫酸蒸气将凝聚的硫氧化为二氧化硫而慢慢消失。其反应的方程式为：S+2H2S04（浓）A3SO2t+2也0附：浓硫酸与铜反应的实验改进广东省佛山市南海区华师附中南海实验高级中学戴坤旭浓硫酸与铜的反应是高中化学实验教学中的重点实验之一。新教材将旧教材中使用的铜片改为铜丝，并将铜丝从胶塞插入，该实验“拉出铜丝,反应即停止”（《教参》语）可控制反应随时停止，能避免二氧化硫造成环境污染，教材实验的设计体现了“化学实验的绿色化”。但是木人在实验过程中却发现：若将铜丝插入胶塞，装置气密性不好，易使二氧化硫逸出污染环境，且导管导岀的气体过少，难以使品红溶液褪色或使紫色石蕊试液变红；若装置气密性好，则铜丝不易拉出。结合教学实际，本人对该实验作了如下改进，如图：铜丝侬碼酸一棉花\n将铜丝一端卷成螺旋状，另一端稍弯曲，将整段铜丝放入试管内（距试管底部1〜2cni）,加入浓硫酸（浓硫酸液面要低于铜丝），将试管倾斜，铜丝与浓硫酸接触，加热时反应即可进行；不需要反应时，转动铁架台的铁夹，使试管竖立，铜丝脱离液面，反应即可停止。这样，操作简单易行,同时还节省了铜丝的用量，体现了“化学实验的简约性S