观察铜与浓硫酸的反应
铜和浓硫酸反应实验的探究
2018年第1期教育与装备研究卖验教学铜和浓硫酸反应实验的探究宋志贵摘要:针对中学化学教学中铜和浓硫酸反应实验出现的问题，通过文献和实验探究了影 响铜和浓硫酸反应实验现象的因素，在文献资料的指导下，对铜与浓硫酸反应从反应的温 度、硫酸的浓度、铜的用量、实验操作的方法等方面对反应进行了研究，得出了获得铜和浓 硫酸反应理想实验现象应注意的问题和实验的方法。
关键词：铜；浓硫酸；实验；温度；浓度;操作方法一、问题的提出浓硫酸和稀硫酸性质的不同，表现在浓硫 酸在加热的条件下能和铜发生反应。
中学化 学教材中通过铜和浓硫酸反应的实验来说明 浓硫酸的强氧化性以及反应生成的产物。
对 于铜和浓硫酸反应的实验，让学生认识浓硫 酸的强氧化性的最适宜的现象，就是反应过 程中溶液变为蓝色、品红溶液褪色。
但是按 照教材中的方法进行实验，出现的现象并不 是这样，这就给学生认识铜和浓硫酸反应造 成了困惑。
苏教版高中化学必修1中浓硫酸和铜反应 的实验方法为[1]:将一小块铜片放入试管中， 然后加入2m L 浓硫酸，用如图1所示的实验装 置进行实验，观察实验现象。
按照教材中的方法进行实验，我们观察到 的现象是:在对反应物加热的过程中，铜片首先 变为黑色，然后溶液先由无色变为浅蓝色;继续 加热，液体的蓝色消失，出现灰褐色或灰白色的 浑浊物，品红溶液褪色。
这样的实验现象对铜图1 铜和浓硫酸反应实验装置和浓硫酸反应的教学是不利的，让学生难以理 解，实验也不能突出课堂教学的重点。
实验能 不能避免出现对学生造成困惑的多余的现象? 教材中书写的化学方程式为:Cu + 2H2S04 (浓）j =CuS04+S02T +2H 20。
实验出现的现象 能否和教材书写的化学方程式相一致呢？我们 对此进行了研究。
二、铜和浓硫酸反应的实验研究(一）铜和浓硫酸反应的文献[2]文献资料表明，在不同的温度下，98%的浓 硫酸和金属铜发生的发应不同，产物复杂多样。
温度在543K 以上发生的反应主要为：宋志贵，江苏省徐州市第一中学，高级教师，江苏省特级教师。
浓硫酸与铜的反应
浓硫酸与铜的反应浓硫酸与铜的反应是一种经典的化学反应，也是化学教学实验中常见的一个实验。
本文将从反应机理、实验装置和实验步骤三个方面介绍浓硫酸与铜的反应。
一、反应机理浓硫酸与铜的反应是一种置换反应，反应式如下：\\begin{aligned}& \\text{Cu} + \\text{2H}_2\\text{SO}_4 \\to\\text{CuSO}_4 + \\text{SO}_2 + \\text{2H}_2\\text{O} \\\\& \\\\&\\text{(反应1)}\\end{aligned}反应式中，Cu代表铜，H2SO4代表硫酸，CuSO4代表硫酸铜，SO2代表二氧化硫，H2O代表水。
从反应式中可以看出，该反应生成了硫酸铜、二氧化硫和水三种产物，其中二氧化硫是一种无色、易挥发的气体，因此在实验过程中需要进行适当的控制和排放。
反应机理与反应式相符，其实质为铜离子被氢离子置换，具体机理可以分为两步：（1）Cu等离子体生成：浓硫酸中存在着H3O+，因此在反应中，Cu在硫酸中会先与 H3O+ 进行反应，生成Cu2+和 H2O：\\begin{aligned}& \\text{Cu} + \\text{2H}_3\\text{O}^+ \\to\\text{Cu}^{2+} + \\text{2H}_2\\text{O} + \\text{H}_3\\text{O}^+ \\\\& \\\\& \\text{(反应2)}\\end{aligned}（2）铜离子置换反应：生成的Cu2+会接着与硫酸中的SO4 2-或 HSO4 - 进行竞争，最终生成硫酸铜和二氧化硫：\\begin{aligned}& \\text{Cu}^{2+} + \\text{SO}_4^{2-} \\to\\text{CuSO}_4 \\\\& \\text{Cu}^{2+} + \\text{HSO}_4^{-} \\to\\text{CuSO}_4 + \\text{H}^+ \\\\& \\text{Cu} + \\text{2HSO}_4^{-} \\to \\text{CuSO}_4 + \\text{SO}_2 + \\text{2H}_2\\text{O} \\\\& \\\\&\\text{(反应3)}\\end{aligned}另外，该反应是一种放热反应，反应产生的热量有时也足以使铜离子还原为铜原子，生成二氧化硫和水的同时，还会生成金属铜。
铜与浓硫酸加热反应方程式
铜与浓硫酸加热反应方程式铜与浓硫酸加热反应是一种常见的化学反应，其反应方程式可以表示为：Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + 2H2O + SO2↑。
这个反应可以分为两个步骤来理解：首先是铜与浓硫酸之间的反应，其次是硫酸分解产生的气体的生成。
铜与浓硫酸发生反应。
在这个反应中，铜原子失去了两个电子，被氧化成了Cu2+离子，而硫酸中的酸性氢离子（H+）被还原成了氢气（H2）。
这个反应可以用以下方程式表示：Cu + 2H+ → Cu2+ + H2。
浓硫酸会发生分解反应，产生二氧化硫气体。
在这个反应中，硫酸分子（H2SO4）中的一个氧气原子和一个氢原子结合形成了水分子（H2O），而另一个氧气原子则与另一个氢原子结合形成了硫酸根离子（SO4^2-）。
这个反应可以用以下方程式表示：H2SO4 → H2O + SO2↑。
综合上述两个反应，可以得到铜与浓硫酸加热反应的完整方程式：Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + 2H2O + SO2↑。
这个反应是一个氧化还原反应。
铜原子失去了电子，被氧化成了Cu2+离子，而硫酸中的酸性氢离子（H+）被还原成了氢气（H2）。
同时，硫酸分解产生的二氧化硫气体也参与了反应。
这个反应在实验室中常被用来制备硫酸铜（CuSO4）。
硫酸铜是一种常见的无机化合物，广泛应用于工业生产和实验室中。
它可以用作催化剂、电镀材料、杀菌剂等。
这个反应还可以通过一些实验来观察其特点。
当铜与浓硫酸反应时，会产生大量的热量和气体。
气体的产生可以通过观察到气泡的形成以及气体的刺激性气味来确认。
同时，由于反应产生的硫酸铜是蓝色的，所以可以通过颜色的变化来判断反应是否发生。
总结一下，铜与浓硫酸加热反应是一种重要的氧化还原反应，其反应方程式为Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + 2H2O + SO2↑。
这个反应不仅可以制备硫酸铜，还可以观察到大量热量的释放和气体的生成。
这个反应在化学实验和工业生产中有着广泛的应用。
铜与浓硫酸反应[整理版]
![铜与浓硫酸反应[整理版]](https://img.taocdn.com/s3/m/445c8a48ac02de80d4d8d15abe23482fb4da027f.png)
铜与浓硫酸反应1．（2010北京高考）用右图所示实验装置（夹持仪器已略去）探究铜丝与过量浓硫酸的反应。
下列实验不合理的是A．上下移动①中铜丝可控制SO２的量B．②中选用品红溶液验证SO２的生成C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D．为确认CuSO4生成,向①中加水，观察颜色2．（2009广东会考）金属铜不能够与浓盐酸反应，却能够与浓硫酸反应，是因为浓硫酸具有A.脱水性 B．吸水性 C．强酸性 D．强氧化性3．（2007宁夏高考）a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后，得到a g铜，则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为A、1︰7B、7︰1C、7︰8D、8︰74．（2006全国联考七）一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 33.6L(标准状况)。
将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的pH=1，则下列叙述中错误的是A．气体A为SO2和H2的混合物 B．气体A中SO2与H2的体积之比为4：1C．反应中共消耗97.5g Zn D．反应中共转移3 mol电子5．50mL18mol/L的H2SO4中加入足量的铜片并加热，被还原的H2SO4的物质的量为A.小于0.45molB.等于0.45molC.在0.45mol和0.90mol之间D.大于0.90mol6．在下述反应中，浓H2SO4既表出现氧化性，又表现出酸性的是A.C+H2SO4B.H2S+H2SO4C.NaCl+H2SO4D.Cu+H2SO47．足量的浓H2SO4和mg铜完全反应，得到标准状况下的n LSO2，则被还原的硫酸是A．m/64 mol B．64m/22.4 mol C．98m/22.4 g D．64n/22.4 g8．（2005泉州模拟）木炭分别与浓硫酸、浓硝酸共热，产生的气体同时分别由X、Y导管通入盛有足量的氯化钡溶液的洗气瓶中（如右图）。
铜和浓硫酸反应的化学方程式、
铜和浓硫酸反应的化学方程式、铜和浓硫酸反应的化学方程式是Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + 2H2O + SO2。
在这个反应中，铜和浓硫酸反应，产生了铜硫酸和水和二氧化硫。
铜和浓硫酸的反应是一个典型的非氧化酸化反应，其中氧化还原反应起着至关重要的作用。
这个反应是以铜离子的形式发生的。
在硫酸中，铜离子会接受两个质子，成为Cu2+，即二价的铜离子。
硫酸的两个氢离子则对铜进行氧化，从而产生了二氧化硫。
在这个反应过程中，产生了大量的热，这是因为硫酸的化学结构会导致这种反应的热量增加。
因此，在进行这种反应时需要特别小心，并保持热量的控制，以便不会有爆炸或其他危险事故发生。
除了反应方程式外，还需要考虑反应的平衡问题和反应的热力学参数。
在这个反应中，生成的铜离子会与硫酸中的离子配位，从而形成一个化合物，即铜硫酸。
这个化合物不溶于水，因此会被沉淀下来，形成一个固体产物。
反应的热力学参数包括反应的热力学常数和反应的热力学自由能。
反应的热力学常数是一个标志反应趋势的参数，如果反应常数大于1，则反应趋势正向，反之则反应趋势逆向。
反应的热力学自由能则是一个标志反应热力学稳
定性的参数，如果反应自由能为负，则反应是向热力学偏向的，反之是不偏向的。
在实际应用中，铜和浓硫酸反应可以用于制备铜硫酸的化合物，这个化合物是一种重要的铜盐。
铜硫酸可以用于制备其他铜盐，也可以作为消毒剂、杀虫剂和木材防腐剂的原料。
总的来说，铜和浓硫酸反应是一种重要的化学反应，它进一步解释了铜离子的化学性质和硫酸的化学结构，对铜盐的制备和应用有着重要的意义。
铜和浓硫酸反应实验现象的探究与分析
铜和浓硫酸反应实验现象的探究与分析作者：胡效忠来源：《甘肃教育》2010年第07期〔关键词〕化学教学;铜;浓硫酸;实验现象;分析〔中图分类号〕 G633.8〔文献标识码〕 C〔文章编号〕 1004—0463(2010)04(A)—0058—01一、铜与浓硫酸的化学反应1. 实验装置图。
2. 实验现象。
新教材关于铜与浓硫酸反应的实验现象是这样叙述的: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,说明铜与浓硫酸反应时被氧化为Cu2+。
然而该实验的现象并非这么简单,有以下两种情况:一种情况是浓硫酸过量。
其实验现象有:铜与冷的浓硫酸不发生反应,加热时随浓硫酸温度升高铜丝(或铜片)表面变黑,产生气泡,细小的黑色颗粒状物质从铜丝(或铜片)表面进入浓硫酸中,形成黑色的悬浊液。
随着加热温度继续升高(至沸腾),黑色颗粒状物质与浓硫酸反应,转变成细小灰白色的颗粒状物质随浓硫酸一起翻滚。
在此过程中试管里还产生了大量的白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁冷凝析出淡黄色固体物质。
当加热到浓硫酸沸腾时,淡黄色固体物质又慢慢消失了。
此间导气管导出的气体能使紫色石蕊试液变红,或使品红溶液和KMnO4溶液褪色。
当铜完全反应后,停止加热静置时,试管内的烟雾也随之慢慢消失了,试管中的液体呈浅蓝色,管底沉积的固体物质呈灰白色。
继续冷却试管时,溶液颜色慢慢变浅,至室温时几乎无色。
将此无色溶液注入盛有少量水的试管中,所得溶液变为浅蓝色。
再向残留有灰白色固体的试管中滴加少量蒸馏水时,所得溶液呈蓝色,试管底部未溶固体的上层部分呈蓝色,下层仍为灰白色(久置时可变为蓝色)。
另一种情况是铜过量。
为了便于观察有关反应现象和验证产物,将细铜丝一端卷成螺旋状放入浓硫酸中,另一端露置在液面上方(仍用上述装置)。
长玻璃导管是让挥发的浓硫酸和水冷凝回流。
开始加热反应时的现象与前者相同,随着反应的不断进行,试管和长导气管内壁有少量淡黄色固体物质凝聚,露置于试管液面上方的光亮铜丝逐渐变黑。
对浓硫酸与铜反应实验的深入探究
对浓硫酸与铜反应实验的深入探究在一支试管里加入一小块铜片，然后再加入3ml 浓硫酸，用装有玻璃导管的单孔胶塞塞好，加热，放出的气体分别通入紫色石蕊试液或品红溶液中，观察反应现象。
反应完毕，冷却后，将试管中的液体慢慢倒入另一支盛有少量水的试管中，观察溶液的颜色。
教材上对实验现象的描述和解释是：浓硫酸与铜在加热时能发生反应，放出能使紫色石蕊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。
说明铜与浓硫酸反应时被氧化成了Cu2+，生成的气体是SO2。
反应方程式为：Cu＋2H2SO4（浓）== CuSO4＋SO2↑＋2H2O可是笔者在做实验时发现：开始加热一会后先产生气泡，有细小黑色颗粒状物质从铜片表面进入浓硫酸中，形成黑色悬浊液；随着温度升高（至沸腾），试管中产生了细小的白色颗粒状物质，出现了大量白雾，品红溶液褪色；停止加热静置，未反应完的铜表面有黑色的不溶物，试管底部沉积的固体物质有黑色的和白色的，试管中的液体呈灰白色，将试管内的溶液倒入另一支盛有水的试管中，溶液的蓝色不够明显。
出现了这种情况，导致课堂演示实验没有达到演示的目的，而且在教学过程中很难向学生解释实验过程中出现的异常现象。
二探究过程1．黑色物质成分的探究取18.4mol/L 浓硫酸3ml 和一小块铜片，按课本要求做实验。
试验完成后，笔者仔细进行了以下实验过程，探究试管中产物的成分。
（1）取少量试管中白色物质，加入另一支试管中，再加入适量水并振荡，发现白色固体溶解，溶液呈现蓝色；向此蓝色溶液中加入少量K4［Fe（CN）6］后，发现产生红棕色沉淀，说明是Cu2+，由此可知铜与浓硫酸反应产生了CuSO4。
（2）将铜片取出，用少许水洗涤中，黑色物质脱落但不溶解。
往洗涤液中滴加稀硫酸，发现部分黑色物质溶解，溶液呈现蓝色，由此说明黑色物质中有CuO。
（3）取试管中黑白相间的物质，加水溶解过滤后，将黑色物质加入到少量氰化钾溶液中，黑色物质全部溶解。
铜与浓硫酸反应实验的探究
铜与浓硫酸反应实验的探究作者：罗金虹刘茜来源：《课程教育研究·新教师教学》2017年第02期【摘要】对高中化学人教版教材《化学1（必修）》中“铜与浓硫酸反应”实验的装置进行了改进，改进后可同时检验SO2的漂白性、还原性和酸性，增加了简易尾气吸收装置。
分析了实验过程中上层溶液呈绿色的原因并进行实验验证。
结果表明，棕黄色的热浓硫酸与蓝色水合铜离子混合导致上层溶液呈绿色。
【关键词】铜；浓硫酸；实验改进；绿色溶液【中图分类号】G633.8 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2017）02-0276-02Cu与浓H2SO4反应实验是高中化学教材中经典的实验之一，旨在让学生理解浓硫酸的强氧化性及SO2的检验方法[1]。
按照高中化学人教版教材《化学1（必修）》第101页图4-32操作，实验过程中会遇到以下情况：在橡胶塞上直接抽拉铜丝不易操作，抽动铜丝时可能会使橡胶塞与铜丝的接触处漏气；该装置可以验证二氧化硫的漂白性，但不能体现SO2的其它性质，如酸性和还原性；没有尾气吸收装置；可能发生倒吸现象，给实验带来安全隐患[2]。
针对以上不足，我们从绿色环保、装置简约安全等角度对该实验进行了改进，并对实验条件及实验现象进行了讨论。
一、实验改进1.实验药品与仪器药品：98%浓硫酸溶液、高锰酸钾溶液、紫色石蕊溶液、碱性品红溶液、20%氢氧化钠溶液。
仪器：铁架台、具支试管、量筒、绕成螺旋状的铜丝、单孔橡胶塞、T形管、橡胶帽、双联打气球、长直玻管、气球、棉花、试纸、橡胶管、止水夹。
2.实验过程实验装置如图1所示。
将铜丝灼烧至绿色火焰消失后，用砂纸反复打磨，再将其穿过与T 形管连接好的胶帽。
使用胶帽既避免了装置漏气又方便了抽拉铜丝。
在长直玻璃管中从左向右依次放入润湿的品红试纸、紫色石蕊试纸、高锰酸钾试纸，三个试纸分别检验SO2的漂白性、酸性和还原性。
如图1连接好实验装置，检查装置的气密性。
用量筒量取一定体积的98%的浓硫酸溶液倒入具支试管中，塞好橡胶塞。
铜和浓硫酸反应的化学方程式
铜和浓硫酸反应的化学方程式
铜与浓硫酸反应的化学方程式是Cu(s) + H2SO4(aq) → CuSO4(aq) + SO2(g) + H2O(l)。
这种反应是一种金属与酸反应，它涉及铜和浓硫酸的反应，其结果是形成铜硫酸盐（CuSO4），二氧化硫（SO2）和水（H2O）。
铜是一种质地较坚硬的金属，它有蓝绿色的表面色泽，具有良好的电导性和热导性。
浓硫酸是一种酸性溶液，具有强烈的氧化性，可以将金属氧化成金属离子。
在反应过程中，硫酸的氧原子迅速的氧化铜，将其从金属状态转变为铜离子，从而形成CuSO4，SO2和H2O。
其中，CuSO4是一种黄色的粉末，是由硫酸和铜离子结合而成的化合物，具有较强的溶解性。
而SO2则是一种无色的气体，具有刺激性气味，而H2O则是清澈的液体。
从以上反应可以看出，铜与浓硫酸反应是一种金属与酸反应，是一种氧化还原反应，它涉及铜被浓硫酸氧化为铜离子，并与硫酸结合形成铜硫酸盐，同时也释放出二氧化硫和水，这是一种有效的氧化还原反应。
铜与浓硫酸的反应
铜与浓硫酸反应
铜与浓硫酸反应，铜逐渐溶解，有气泡生成，产生的气体能使紫色石蕊变红或红溶液褪色。
溶液冷却后稀释呈蓝色。
1铜与浓硫酸反应
铜与浓硫酸反应：铜逐渐溶解,有气泡生成,产生的气体能使紫色石蕊变红或红溶液褪色。
溶液冷却后稀释呈蓝色。
反应方程式为Cu + 2H2SO4(浓)(加热） ====CuSO4+ SO2↑+ 2H2O。
副反应有5Cu+4H2SO4(浓)=加热=3CuSO4+Cu2S+4H2O等。
2浓硫酸
浓硫酸，俗称坏水，化学分子式为H₂SO₄，是一种具有高腐蚀性的强矿物酸。
浓硫酸指质量分数大于或等于70%的硫酸溶液。
浓硫酸还具有强腐蚀性：在常压下，沸腾的浓硫酸可以腐蚀除铱和钌之外所有金属（甚至包括金和铂），其可以腐蚀的金属单质种类的数量甚至超过了王水。
硫酸在浓度高时具有强氧化性，这是它与稀硫酸最大的区别之一。
同时它还具有脱水性，难挥发性，酸性，吸水性等。
铜与浓硫酸反应最佳条件探究
铜与浓硫酸反应最佳条件探究一、实验目的针对铜与浓硫酸反应中常会出现黑色物质，导致溶液变浑浊，很难观察到蓝色的硫酸铜溶液的现象。
出现了这种情况，导致课堂演示实验没有达到演示的目的，且在教学过程中很难向学生解释实验过程中出现的异常现象。
本实验从反应条件、产物验证等角度进行试验。
二、已经解决的问题1.浓硫酸浓度：加热到沸腾时，80 ％以下的浓硫酸不与铜反应，当浓度大于80 ％时反应现象明显，并不存在黑色物质。
2. 温度：170摄氏度一下不反应，170摄氏度时温度要达到180摄氏度才能使反应现象明显。
三、需要进一步研究的问题1.副产物产生的条件范围（温度）；2.副产物的验证，生成的黑色物质是CuS还是CuS或者CuO？23.浓硫酸表现的氧化性在什么条件下由+6价S表现？什么条件下由H+ 表现？四、实验器材和药品实验药品：浓硫酸、铜片、甘油、湿润品红试纸、氧化铜固体、稀硝酸、浓盐酸、氢氧化钠液体。
实验仪器：试管、铁架台 (带试管夹)、温度计、500ml烧杯、酒精灯、玻璃导管、橡胶管、100mL 烧杯、漏斗五、黑色物质的制备和提取（一）、铜与浓硫酸反应（170℃-180℃下副产物最多）1．（贴图）如图所示连接实验装置以及尾气处理装置，检查装置气密性。
2．向大烧杯中加入甘油，试管中放入适量铜片，加入适量分析纯浓硫酸后开始加热，注意温度计示数，至170℃时调节酒精灯使温度维持在170℃到180℃之间。
3．当观察到导气管有气泡生成时，用湿润的品红试纸检验是否褪色，持续反应至试管中有大量气泡产生，直到光亮的铜片表面变黑，试管底部产生大量的黑色沉淀，撤去实验装置，冷却试管，静置。
（二）、副产物的提取1.倾泻试管，将上层溶液倒出。
2.向试管中反复加水洗涤，静置，倾倒。
直到上层液体呈现无色透明为止。
该操作是为了除去黑色沉淀物中水溶性离子，特别是Cu离子。
3.干燥，储存备用。
六、黑色沉淀物成分确定的定性实验验证（1）黑色沉淀物与浓HCl的反应向表面皿1中滴入一滴浓HCl，加入黑色物质(干燥处理过的)少许，静置，观察现象。
铜与浓硫酸共热反应的化学方程
铜与浓硫酸共热反应的化学方程
铜与浓硫酸共热反应是一种常见的化学反应，在实验室和化学分析实验室中广泛应用。
它的化学方程式如下：
Cu + H2SO4 CuSO4 + SO2 + H2O
在这个反应中，铜（Cu）与浓硫酸（H2SO4）发生反应，产生四水硫酸铜（CuSO4）、二氧化硫（SO2）和水（H2O）。
在实验室实验中，浓硫酸以液体形式存在，用金属铜片发生反应。
在这一反应过程中，发生了液体-固体反应。
首先，铜片被浓硫酸溶解，产生了一系列由铜离子和硫酸离子组成的离子对，然后，这些离子对会配对反应，生成四水硫酸铜，同时二氧化硫和水也会被生成出来。
由于这个反应温度较高，很多时候，我们需要在实验中使用除温度控制器外的其他工具来确保反应的活性。
例如，在实验中，我们可以采用加热管来保持反应的活性，也可以采用热沉淀管来使反应物凝固，从而避免反应过程中继续生成新的物质。
另外，由于铜与浓硫酸反应比较复杂，为了使结果更加准确，我们还需要采用碳酸钠稳定剂或硼砂稳定剂来稳定反应物的活性，从而减少由反应所产生的副反应。
总之，铜与浓硫酸共热反应是一种常见的化学反应，主要反应物为铜和浓硫酸，生成物为四水硫酸铜、二氧化硫和水，为此，反应的化学方程式为：Cu + H2SO4 CuSO4 + SO2 + H2O。
实验室中需要正确控制反应条件，防止副反应的产生，使反应的效果更加显著。
浓硫酸与铜反应的化学方程式
浓硫酸与铜反应的化学方程式
铜与浓硫酸发生反应时，形成氢硫酸铜和水溶液，反应公式为：Cu（s）+2H2SO4（l）→ CuSO4（aq）+SO2（g）+2H2O（l）。
铜是一种金属元素，在外观上呈银灰色，质量标准的单质铜的原子量为63.54。
浓硫酸是一种碱性的有机物，在常温下为液体，其 Mol 式为H2SO4。
当铜接触到浓硫酸时，发生反应，可得到溶液中的 CuSO4、SO2
和H2O。
即由 Cu（s）和H2SO4（l）产生 CuSO4（aq）和 SO2（g），释放出 2H2O（l）水分子。
由此可见，铜与浓硫酸发生反应时，释放出一定量的热量，此外，H2SO4会产生气体和溶液，可使反应更加安全可控。
与其它金属相比，铜还有一个特别的优点，它可以在反应的过程中除去有害的二氧化硫
等有机物，使净化剂浓度大大降低，这对于改善空气质量有很大的帮助。
总之，铜与浓硫酸反应的有着丰富的应用。
它不仅可以帮助我们净化空气，而且可以获得环保更安全的气体、溶液及热量。
因此，仍
需努力研究和开发更多应用于环境保护的技术。
铜与浓硫酸反应的实验探究
还有在每 章里 面都安排的小实验 ， 每种不 就会慢慢提高 。 的动手能力得到较好的锻炼 培养学 生 的动手能 力是初 中物 理的
一
小 实验 ， 激发学 生学 习物理 的兴趣 、 养 培
学生 的观 察能力和实际动手操作的能 力，
个 重要任务 ，操作是检验能 力的关键 。
使学 生 的思维 受到磨砺 。而且 笔者还 发 小 实验 因为 占用时间短 、便 于操作 的特 个体 的分 析 ，使学生 不但 学会 了一种分 现， 通过 做这一 个个 的小实验 ， 还可 以使 点 ， 以从开始 设计 到制作 ， 演示 实验 析 问 题 的 方 法 、 习 了 “ 擦 力 ” “ 力 所 从 复 摩 和 二
稀硫酸 中，可看到黑色物 质部分溶解 ， 溶 液变为蓝色 ， 有少 量黑 色不溶物悬浮于 还 溶液 中； 向溶 液中加入一定量 的浓硝酸 再
伸入饱和 的 Ｃ Ｓ ｕＯ 溶液 中，过 ２ ３ ｉ ￣ ｍ ｎ取 出 ， 片表面覆盖红 色的金属铜 。是 因为 铁
发 学习积极性 和探 究欲望 的疑点就 感觉 麻木 了， 这就需要我们教师在教学 中正确
６ 呈 Ｌ ｕＴｏｕ ６ Ｉ ＡＡＹ 函 Ｈ Ｉ
铜与浓硫酸反应的实验探究
黼浙江省平湖市当湖高级中学 陶理祥
摘要 ： 铜与浓硫酸反应在常温时无明 Ｃ Ｓ等。实验初期看 到浸入浓硫酸 中的铜 性 使硫酸分 子与水分 子形成硫 酸水合 物 ｕ 显现 象 ， 加热 时铜 丝表 面渐渐变黑 ， 有 丝表面变黑 ， 伴 此时产 生的黑色物质可 以溶 Ｈ ０・ＨＯ 而 Ｃ ２失 去与水络合 的机 会 ， ２ ４ｎ ２， ｕ Ｓ
取试 管底 部物 质溶 于少量水 时， 可看到澄 清时溶液显蓝色 ， 这是 Ｃ 在水溶液中显 ｕ 现出来 的颜色。
铜和浓硫酸反应化学方程式
铜和浓硫酸反应化学方程式
铜和浓硫酸反应的化学方程式如下：
Cu + H2SO4 → CuSO4 + H2
一、铜和浓硫酸反应的基本原理
铜和浓硫酸反应即将铜和浓硫酸直接反应，产物为硫酸铜和氢气，原理是铜对浓硫酸的电解，由于浓硫酸有很强的氧化性，它可以改变铜的氧化性而形成新的化合物。
而当浓硫酸减弱氧化性程度时，铜自身原子便以质子的形式流失，硫酸质子与铜原子发生反应，将铜质子发生转移，使得铜以硫酸铜形式存在，同时，氢气
也会从浓硫酸中释放出来。
二、铜和浓硫酸反应的反应条件
由于铜和浓硫酸反应是一个有氧化还原反应，所以，它不像常温反应那样自发反应，需要符合一定的反应条件才能进行反应，如：
1.利用热能_反应温度一般在100℃以上；
2.加入氧化剂_为了促使反应进行，一般需要加入氧化剂，如过氧化氢、氧化
氢气体等；
3.加入添加剂_为了改变反应条件，一般需要加入各种添加剂，如酸性添加剂、碱性添加剂等。
三、铜和浓硫酸反应的产物
铜和浓硫酸反应的终产物是硫酸铜和氢气，其化学方程式为Cu + H2SO4 → CuSO4 + H2，硫酸铜为一种不易溶于水的基硫酸盐，它在水中结晶出黑色晶体，
熔点为685℃，是一种重要的产品，一般用作电器金属元件的电解液，氢气则可以用作工业中的燃料。
四、铜和浓硫酸反应的实际应用
1.电镀：铜和浓硫酸反应用于电镀，即铜溶液在电解的过程中，浓硫酸的电解能力使铜在金属表面形成一层绝缘层；
2.广泛应用于化学工业：硫酸铜主要用于制取硝酸铜、氧化铜、异氰酸酯及各类染料中间体等；
3.生产环保散装包装材料：硫酸铜作为抗腐蚀剂可以改善散装包装物质的抗腐蚀性，以保障其在物流环节的运输。
铜与浓硫酸共热的反应及现象
铜与浓硫酸共热的反应及现象【摘要】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。
【关键词】铜；浓硫酸；共热反应；现象；原因高一新教材关于铜与浓硫酸反应的实验描述是这样的：“实验表明，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。
说明铜与浓硫酸反应时被氧化为二价铜离子”。
然而该实验的现象这么简单，且实验有两种情况：一种情况是浓硫酸过量。
用下列“实验装置图1”（固定仪器和加热酒精灯均未画出）来完成此实验。
其实验现象有（按实验进程）：铜与冷的浓硫酸不发生反应，加热时随浓硫酸温度升高铜丝（或铜片）表面变黑，产生气泡，细小黑色颗粒状物质从铜丝（或铜片）表面进入浓硫酸中，形成黑色的悬浊液。
随着加热温度继续升高（至沸腾），黑色颗粒状物质与浓硫酸反应，转变成细小灰白色的颗粒状物质，随浓硫酸一起翻滚。
在此过程中试管里还产生了大量的白色烟雾，起初部分烟雾在试管上部内壁冷凝析出淡黄色固体物质。
在持续加热浓硫酸（沸腾）时，淡黄色固体物质有慢慢消失了。
此间导气管出的气体分别使紫色石蕊试液变红，使品红溶液和KMnO4溶液褪色。
当铜全部反应后，停止加热静置时，试管内的烟雾也随之慢慢消失了，试管中的液体呈浅蓝色，管底沉积的固体物质呈灰白色。
继续冷却试管时，溶液颜色慢慢变浅，至室温时几乎无色。
将此无色溶液注入盛有少量水的试管中，所得溶液变为浅蓝色。
再向残留有灰白色固体的试管中滴加少量蒸馏水时，所得溶液呈蓝色，试管底部未溶固体的上层部分呈蓝色，下层仍为灰白色（久置时可变为蓝色）。
铜与浓硫酸共热的反应及现象
铜与浓硫酸共热的反应及现象【摘要】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。
【关键词】铜；浓硫酸；共热反应；现象；原因高一新教材关于铜与浓硫酸反应的实验描述是这样的：“实验表明，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。
说明铜与浓硫酸反应时被氧化为二价铜离子”。
然而该实验的现象这么简单，且实验有两种情况：一种情况是浓硫酸过量。
用下列“实验装置图1”（固定仪器和加热酒精灯均未画出）来完成此实验。
其实验现象有（按实验进程）：铜与冷的浓硫酸不发生反应，加热时随浓硫酸温度升高铜丝（或铜片）表面变黑，产生气泡，细小黑色颗粒状物质从铜丝（或铜片）表面进入浓硫酸中，形成黑色的悬浊液。
随着加热温度继续升高（至沸腾），黑色颗粒状物质与浓硫酸反应，转变成细小灰白色的颗粒状物质，随浓硫酸一起翻滚。
在此过程中试管里还产生了大量的白色烟雾，起初部分烟雾在试管上部内壁冷凝析出淡黄色固体物质。
在持续加热浓硫酸（沸腾）时，淡黄色固体物质有慢慢消失了。
此间导气管出的气体分别使紫色石蕊试液变红，使品红溶液和KMnO4溶液褪色。
当铜全部反应后，停止加热静置时，试管内的烟雾也随之慢慢消失了，试管中的液体呈浅蓝色，管底沉积的固体物质呈灰白色。
继续冷却试管时，溶液颜色慢慢变浅，至室温时几乎无色。
将此无色溶液注入盛有少量水的试管中，所得溶液变为浅蓝色。
再向残留有灰白色固体的试管中滴加少量蒸馏水时，所得溶液呈蓝色，试管底部未溶固体的上层部分呈蓝色，下层仍为灰白色（久置时可变为蓝色）。
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A、酸性 性
B、强氧化性
C、难挥发性
D、吸水性
E、脱水
⑧热的浓硫酸中投入银可溶解 ⑨胆矾遇浓硫酸变白色
D
2:下列关于浓硫酸的叙述，正确的是（ D ）
A.浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖碳化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体 D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属形成氧化膜而钝化
思考：稀硫酸具有氧化性吗？
回答： ＋６ 浓硫酸的氧化性由分子中的 S 引起。 稀硫酸也有氧化性，如 Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 氧化性由H+ 表现， ＋６ 而Cu + 2H2SO4（稀）不反应，可见，H+ 的氧化 性比 S (最高价）的氧化性弱且还原产物不同。
所以浓硫酸具有强的氧化性。
C12H22O11（蔗糖)
浓H2SO4
12C + 11H2O
B．脱水性
浓硫酸能按照水(H和O按2:1的比例脱去 H2O)的组成比,脱去纸、棉布、木条等有机 物中的氢、氧元素—— 物质本身不含水。
滴有浓硫酸的滤纸炭化变黑。
比较
浓硫酸的吸水性和脱水性有什么区别？
1.吸水性是指浓硫酸直接与水分子结合。 吸收现成的水 2.脱水性是指浓硫酸将许多有机物中的氢氧 元素按水的比例脱去。 反应生成水
应。钝化反应的实质：化学性质
表面形成致密的氧化物保护膜。
钝化的条件：1、常温；
2、Fe、Al；
3、浓HNO3和浓H2SO4。 因此浓H2SO4用铁制酸槽贮存，铝槽车运输。
运硫酸的铁罐车
（２）Ｃ、Ｓ、Ｐ非金属等与浓硫酸反应: 浓硫酸的还原产物一般为SO2
S + 2H2SO4（浓）= 3SO2↑+ 2H2O
注 意: 常温下，Fe和Al在浓硫酸中会钝化。
பைடு நூலகம்
在常温下，浓硫酸跟某些金属，如铁、 铝等接触时，能够使金属表面生成一层致 密的氧化物薄膜，从而阻止内部的金属继 续跟硫酸发生反应（钝化现象）。因此， 冷的浓硫酸可以用铁或铝的容器贮存。但 受热时，浓硫酸可以与Fe、Al反应。
常温下，Fe、Al遇浓H2SO4会钝化,加热后会继续反
C + 2H2SO4（浓） = CO２↑+ 2SO2↑+ 2H2O
（３）还原性化合物与浓硫酸反应:
2NaI + 2H2SO4（浓）= Na2SO4 + I2 + 2SO2 ↑+2H2O H2S + H2SO4（浓）= S↓ + SO2 + 2H2O
思考 (1)Fe、Al被浓H2SO4钝化是化学变化吗？ (2)浓H2SO4与金属及非金属的反应中各表现 了哪些性质？ 【提示】 (1)是。常温下，Fe、Al的表面能被浓H2SO4氧 化生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了酸与内 部金属的进一步反应，属于化学变化。 (2)与金属反应时，浓硫酸既表现氧化性也表现 酸性；与非金属反应时，浓硫酸仅表现氧化性。
C.强氧化性
（１）金属与浓硫酸反应：浓硫酸可以与除Au、 Pt外的金属加热反应，一般不产生H2，而是产生 SO2
思 考：
１.反应前后溶液及铜丝有 那些变化？ ２.实验发生后品红溶液有 何变化？
铜与浓硫酸反应
３.盛品红溶液试管口的棉 花起什么作用？
[观察]铜与浓硫酸的反应，结合现象，分析浓硫酸 在此反应中的作用？ Cu+H2SO4(浓)=CuO+SO2↑+H2O 强氧化性 CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 酸性 合并上述反应式： Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O 在与铜的反应中，浓硫酸既表现出 氧化性， 又表现出酸性。
稀、浓硫酸对比
浓硫酸的特性，稀硫酸都没有； 稀硫酸的性质，浓硫酸不完全具有。
四、浓硫酸的用途
浓硫酸的性质
课堂小结
(1)高沸点酸，难挥发性——制备易挥发性酸 (2)吸水性——做干燥剂 (3)脱水性——使有机物脱水炭化 (4)强氧化性——与不活泼金属、非金属、 还原性物质反应 (5)强酸性
注意稀硫酸与浓硫酸性质的区别
现有体积相同的浓硫酸和浓盐酸，分别放在等 质量的两个试剂瓶中，不用化学方法怎样识别？
提起试剂瓶，重者是浓硫酸； 振动试剂瓶，液体呈油状的是浓硫酸； 打开试剂瓶，瓶口不生白雾者是浓硫酸； 打开试剂瓶，无刺激性气味的是浓硫酸。
二、浓硫酸的化学性质
1、酸性 2、特性
A．吸水性
浓硫酸能够吸收现成的由水分子组成的水——物质本身含水
浓硫酸吸水性的应用：做干燥剂
CO2、Cl2、H2、O2、NO2、SO２、HCl等 碱性气体：NH3 不能干燥 还原性气体：H2S、HBr、HI
在烧杯中放入少量蔗糖，用少量水调成糊状， 注入浓硫酸，用玻棒搅拌。
“黑面包”实验－－蔗糖与浓硫酸的反 应
现象解释： 浓硫酸使蔗糖脱水碳化，又 吸水放热，使生成的碳继续被 浓硫酸氧化产生大量的气体。
⑹ SO42-检验方法：先用盐酸酸化，无现象后 加入BaCl2溶液，看是否有沉淀生成。
练习
1:浓硫酸具有如下性质：A、酸性 B、强氧化性 C、 难挥发性 D、吸水性 E、脱水性 下列实验或事 实主要表现了浓硫酸的什么性质，将适当的序号填入 括号中。 ①浓硫酸可做气体干燥剂 D ②浓硫酸不能干燥氨气 ③棉布上滴上浓硫酸出现破洞 ④浓硫酸不能干燥硫化氢 ⑤浓硫酸可以干燥二氧化硫 ⑥浓硫酸可以制取氯化氢气体 ⑦铁片投入浓硫酸中不溶解
④与盐反应： 2 H+ + CO3 2- = H2O + CO2
可怜的熊
高材生为何会犯如此低级错误? 一个”好学生”为什么没有成为一名好公民? 浓硫酸为什么会伤害熊?浓硫酸具有怎样的性质呢?
一、硫酸的物理性质
1、纯硫酸是无色、油状、液体
2、纯硫酸难挥发,沸点338℃.(高沸点酸) 3、密度：常用浓硫酸质量分数为98.3%的硫酸, 其密度为1.84g/cm3 (高密度酸). 4、易溶于水，能以任意比与水混溶 （浓硫酸溶解时放出大量的热）
氨 硫酸 硝酸
---硫酸 硝酸
硫酸与硝酸都具有酸的通性
硫酸、硝酸都是一种酸，HNO3 = H+ + NO3-
H2SO4=2H++SO42稀硫酸与硝酸使紫色石蕊试液变红 ①使指示剂变色：
+ + OH - = H O H ②与碱发生中和反应： 2
2 H+ + CuO = Cu2+ + H2O ③与碱性氧化物反应：