铜与浓硫酸反应实验条件的探究
浓硫酸与铜反应的实验探究
浓硫酸与铜反应的实验探究高中化学教材必修1（新课标）第四章第四节《氨硝酸硫酸》中，为了讲解浓硫酸的氧化性，设计了浓硫酸与铜反应的实验（实验4-9），教材中关于浓硫酸与铜反应的实验是这样叙述的：“我们已经知道，铜不能与酸反应放出H2。
但浓硫酸却可以与铜发生氧化还原反应，反应除生成硫酸铜外，还生成二氧化硫和水。
”（实验装置及现象如下图-1所示）一、提出问题在实际操作时，试管底部往往有黑色沉淀物，反应所形成的溶液呈灰绿色，加热时间长一些，溶液颜色可变浅。
如果有硫酸铜生成，溶液应该是蓝色，为什么溶液呈灰绿色而且试管底部有黑色物质出现呢？为了达到理想的实验效果并且解释这些现象，我们从反应产物和反应条件两方面着手对浓硫酸与铜的反应做了一些探究。
二、实验验证实验仪器：铁架台、酒精灯、大试管、小试管、单孔橡皮塞、双孔橡皮塞、温度计、导管与橡皮管若干；实验药品：铜丝、铜片、不同浓度的浓硫酸、品红溶液、蒸馏水。
（一）浓硫酸的浓度对反应的影响我们先来探究当铜片规格相同、硫酸过量时，浓硫酸浓度对实验的影响。
1．实验过程【实验1-1】取18.4mol/L浓硫酸3mL置于试管中，向其中放一小块铜片，并用酒精灯加热。
实验现象：开始加热一会儿后产生气泡，在铜片表面有细小黑色颗粒状物质生成并进入浓硫酸中，形成黑色悬浊液。
随着温度升高，直至沸腾，黑色颗粒状物质逐渐转变成细小灰白色颗粒状。
试管中出现大量白雾，品红溶液褪色。
停止加热静置，未反应的铜表面有黑色物质，试管底部沉淀的固体物质呈灰白色，试管中的液体呈灰绿色。
继续冷却试管时，溶液的颜色慢慢变浅。
将此无色溶液倒入废液缸中，向试管中残留的灰白色固体中加少量蒸馏水，所得溶液呈很浅的蓝色。
【实验1-2】取16mol/L浓硫酸3mL置于试管中，向其中放一小块铜片，并用酒精灯加热。
实验现象：与【实验1-1】现象相似，但溶液中灰白色沉淀较少，溶液也呈浅蓝色。
冷却后溶液仍然为浅蓝色。
【实验1-3】取14mol/L浓硫酸3mL置于试管中，向其中放一小块铜片，并用酒精灯加热。
浓硫酸与铜反应的实验探究
浓硫酸与铜反应的实验探究高中化学教材必修1（新课标）第四章第四节《氨硝酸硫酸》中，为了讲解浓硫酸的氧化性，设计了浓硫酸与铜反应的实验（实验4-9），教材中关于浓硫酸与铜反应的实验是这样叙述的：“我们已经知道，铜不能与酸反应放出H2。
但浓硫酸却可以与铜发生氧化还原反应，反应除生成硫酸铜外，还生成二氧化硫和水。
”（实验装置及现象如下图-1所示）一、提出问题在实际操作时，试管底部往往有黑色沉淀物，反应所形成的溶液呈灰绿色，加热时间长一些，溶液颜色可变浅。
如果有硫酸铜生成，溶液应该是蓝色，为什么溶液呈灰绿色而且试管底部有黑色物质出现呢？为了达到理想的实验效果并且解释这些现象，我们从反应产物和反应条件两方面着手对浓硫酸与铜的反应做了一些探究。
二、实验验证实验仪器：铁架台、酒精灯、大试管、小试管、单孔橡皮塞、双孔橡皮塞、温度计、导管与橡皮管若干；实验药品：铜丝、铜片、不同浓度的浓硫酸、品红溶液、蒸馏水。
（一）浓硫酸的浓度对反应的影响我们先来探究当铜片规格相同、硫酸过量时，浓硫酸浓度对实验的影响。
1．实验过程【实验1-1】取18.4mol/L浓硫酸3mL置于试管中，向其中放一小块铜片，并用酒精灯加热。
实验现象：开始加热一会儿后产生气泡，在铜片表面有细小黑色颗粒状物质生成并进入浓硫酸中，形成黑色悬浊液。
随着温度升高，直至沸腾，黑色颗粒状物质逐渐转变成细小灰白色颗粒状。
试管中出现大量白雾，品红溶液褪色。
停止加热静置，未反应的铜表面有黑色物质，试管底部沉淀的固体物质呈灰白色，试管中的液体呈灰绿色。
继续冷却试管时，溶液的颜色慢慢变浅。
将此无色溶液倒入废液缸中，向试管中残留的灰白色固体中加少量蒸馏水，所得溶液呈很浅的蓝色。
【实验1-2】取16mol/L浓硫酸3mL置于试管中，向其中放一小块铜片，并用酒精灯加热。
实验现象：与【实验1-1】现象相似，但溶液中灰白色沉淀较少，溶液也呈浅蓝色。
冷却后溶液仍然为浅蓝色。
【实验1-3】取14mol/L浓硫酸3mL置于试管中，向其中放一小块铜片，并用酒精灯加热。
铜与浓硫酸反应的实验探索_陈文兴
铜与浓硫酸的反应是高中化学教材中重要的演示实验之一，实验的原理是：Cu ＋2H 2SO4（浓）CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O ，实验方法是：在一支试管中加入一小块铜片，再加入3mL 浓硫酸，然后用装有玻璃导管的单孔橡皮塞好，加热。
将放出的气体通入品红溶液中，观察反应现象，见图1。
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[1]。
该实验的教学目的是让学生通过观察到的实验现象（生成物溶于水后溶液呈蓝色，放出的气体能使品红溶液褪色），了解并掌握浓硫酸的氧化性质。
然而，教材提供的实验方法和步骤存在四方面的欠缺：第一、装置属半敞开式，蘸有NaOH 溶液的棉花团不能保证完全吸收多余的二氧化硫气体，就有可能造成环境污染，达不到当今绿色化学的标准；第二、要将反应后的液体倒入另一支盛有水的试管中,必须将反应物冷却，使得实验时间较长操作又烦琐，导致教学环节松散；第三、生成物中仍有浓硫酸，溶于水＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿收稿日期：２００９－１０－１５基金项目：遵义师范学院基础教育研究资助项目(基2008003)作者简介：陈文兴，女，贵州遵义人，遵义师范学院化学系高级实验师。
铜与浓硫酸反应的实验探索陈文兴1，王敏2，罗宿星1（1.遵义师范学院化学系，贵州遵义563002；2.仁怀酒都高级中学，贵州仁怀564500）摘要：对高中化学第一册中“铜与浓硫酸反应”演示实验的实验装置和实验方法进行了改进，用可移动的铜丝代替铜片，并对硫酸的浓度进行了探索。
结果表明，当硫酸的浓度为80%时，实验现象鲜明，反应时间短，教学效果明显。
关键词：铜丝；铜片；浓硫酸；改进中图分类号：G633.8文献标识码：C文章编号：1009-3583（2010）-01－0111-03The Research on Experiment in Reaction of Copper and ConcentratedSulfuric AcidCHEN Wen-xing 1,WANG Min 2,LUO Su-xing 1（1.Department of Chemistry ，Zunyi Normal College,Zunyi 563002,China;2.Senior middle school of Jiudu,Renhuai,564500,China ）Abstract :There are many insufficiencies in the demonstration experiment of copper reaction with concentrated sulfuric acid in Book one of chemistry course in senior high school.Byimproving experimental method and experimental device,if we use moveable copper sheet instead of brass wires,and explored the concentration of sulfuric acid in this experiment,the results showed that when the conncentrtion of sulfuric acid was 80%,the experimental phenomenon was more obvious ，the reaction time was shorter and the teaching effect was better.Key words :brass wires ;copper sheet ;concentrated sulfuric acid ;experimental improvement ;amelioration图1课本演示实验△第12卷第1期2010年2月遵义师范学院学报Journal of Zunyi Normal CollegeVol.12,No.1Feb.2010111图2改进装置1时放出大量的热，给实验带进安全隐患；第四、生成物中夹杂有大量的黑色物质，这些黑色物质不溶于水影响对溶液颜色的观察，甚至根本观察不到蓝色的溶液，使得实验现象既不鲜明，教学效果又不明显。
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。
浓硫酸与铜反应的实验改进实验报告
浓硫酸与铜反应的实验改进【问题的提出】在研究浓H2SO4的化学性质时，Cu与浓H2SO4的反应是用来说明浓H2SO4具有很强的氧化性的一个典型反应，为使学生能全面理解并掌握这一重要化学反应，在教材中设计了有关铜和浓硫酸发生反应的演示实验。
人教版教材必修一中的实验装置图为：但若按教材中所提供的装置进行实验，很难得到预期的实验现象，在实验过程中过多的浪费药品，而且会产生大量的有毒气体污染环境，尾气处理得不够充分，因此，我们应该从实验装置入手，在原有的基础上对实验进行必要的改进。
【实验目的】1.认识浓硫酸与铜的反应，进一步了解SO2的性质。
2.学会发现问题，提出问题，进而学会运用学过的化学知识设计实验方案，从实验中学会得出结论解决问题。
3.培养思考能力和动手能力，体会设计实验以及验证实验的乐趣。
【实验原理】铜与浓硫酸之间反应的化学方程式如下：2H2SO4（浓）+Cu===CuSO4+2H2O+SO2↑Cu与浓H2SO4反应生成SO2说明浓H2SO4具有很强的氧化性，而产生的SO2具有漂白性，同时SO2也是一种酸性气体，在实验中可以用品红试纸验证SO2具有漂白性，用蓝色石蕊试纸验证SO2是一种酸性气体。
【实验仪器与试剂】石蕊试纸1片【实验装置图】【实验步骤】1.取适量浓硫酸加入到具支试管中，用量不超过试管体积的三分之一（约10ml）；2.取铜丝穿过胶塞，使铜丝能在胶塞中上下活动，塞紧胶塞，然后将伸入试管中的铜丝一端拴上一束细铜丝，使铜丝下端没入浓硫酸之中；3.在硬质玻璃管中分别放上湿润的品红试纸、湿润的石蕊试纸，在烧杯中加入适量饱和NaOH溶液；4. 如图组装好装置后，用酒精灯加热浓硫酸5.待反应结束后，使大试管中浓硫酸与金属铜片发生脱离，移去酒精灯，加热硬质玻璃管，观察试纸颜色的变化；【实验现象】1.加热浓硫酸时产生大量白雾，直形玻璃管处有水珠生成2.硬质玻璃管中品红试纸由红色变为无色，蓝色石蕊试纸变为红色3.加热结束之后具支试管内液体变为浅绿色，试管底部有灰色粉末状沉淀。
铜与浓硫酸反应
铜与浓硫酸反应引言:铜与浓硫酸的反应是在化学领域中经常被研究的一个重要主题。
这个反应涉及到一系列复杂的化学过程和反应机理，对于理解金属与酸的相互作用以及应用于工业中的金属腐蚀过程有着重要的意义。
本文将探讨铜与浓硫酸反应的基本原理、实验条件和反应产物等关键方面。
一、反应原理：铜与浓硫酸反应的化学方程式可以表示为：Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O。
在这个反应中，铜原子（Cu）与硫酸（H2SO4）发生了化学反应，生成了铜硫酸（CuSO4）、二氧化硫（SO2）和水（H2O）。
这是一个氧化还原反应，铜原子从氧化态为0的金属铜（Cu）被氧化为+2价的铜离子（Cu2+），硫酸则从+6价的硫酸根离子（SO42-）还原为+4价的二氧化硫（SO2）。
二、实验条件：在进行铜与浓硫酸反应的实验时，需要注意以下几个条件：1. 实验器材的选择：由于浓硫酸具有强腐蚀性，因此实验器材应选用耐酸的材料，例如玻璃器皿或特殊材料制成的反应容器。
2. 反应温度：铜与浓硫酸反应的速率与反应温度密切相关。
在室温下，反应速率较慢，通常需要加热至80℃以上才能使反应快速进行。
3. 前处理：在进行实验前，应将铜试片或铜粉进行适当的前处理，例如去除表面的氧化层，以提高铜与浓硫酸反应的效率。
4. 实验操作：实验操作中要注意安全，避免与浓硫酸接触皮肤和眼睛，必要时戴上防护手套、眼镜等。
三、反应机理：铜与浓硫酸反应的整个过程可以分为三个步骤：1. 反应初期：铜与硫酸溶液接触时，硫酸开始迅速溶解铜的表面氧化层，生成铜离子（Cu2+）和硫酸根离子（SO42-）。
这个步骤是一个氧化反应，铜原子被氧化为Cu2+离子。
2. 深入反应：铜离子进一步与硫酸根离子和水分子发生反应，生成了铜硫酸离子（CuSO4）和水（H2O）。
这个步骤是一个还原反应，硫酸根离子从+6价还原为+4价的二氧化硫。
3. 反应终止：当硫酸完全反应后，铜与溶液中的硫酸根离子不再发生反应。
铜与浓硫酸的反应探究(旧人教版必修1)
反应条件、生成物分别是什么？
反应条件：加热 产物： CuSO4、H2O 和SO2
产物如何验证
SO2通过品红溶液褪色检验
Cu2+冷却、稀释、观察溶液颜色
实验仪器及药品的准备
仪器：
药品：浓硫酸、铜丝、品红溶液，浸碱的棉团（防止
SO2污染空气）
【小组活动4】组装铜与浓硫酸的反应装置
(1)在反应中，氧化剂：浓H2SO4；还原剂：Cu；浓 硫
酸表现出酸性和氧化性 （2）参加反应的浓硫酸只有一半被还原
说明：在加热条件下，浓H2SO4能与绝大多数（除金、 铂外）金属反应。金属被氧化成最高价态，而浓硫酸 被还原成SO2，反应中无H2。
思维拓展
（1）浓硫酸与铜反应制取二氧化硫时，随 着反应的进行，硫酸浓度变小。过一段时 间后，反应怎样变化？
2、实验中 容易发生品 红溶液倒吸
1、3检、查实气验密产性生的 后二还氧得化拆硫开排装空，
置污加染浓环硫境酸
三、设计思路
▲针能不对否拆以在上检开不 查装足 气， 密置我 性加一 后直 ，浓在 不硫思 拆考开酸：装置
加药品呢？
导▲管于：防是不止，仅我能品想通红到过了导溶在管液试加管浓倒中硫吸增酸加，一而根且
同时，导管与大气连通防止倒吸，反 应后再次鼓入空气，赶出装置中的二氧化 硫，消除污染。充分发挥了导管的作用。
求：（1）参加反应的锌的质量 （2）气体中各组分的体积比
铜与浓硫酸创新实验
一、本实验在高中化学中的地位
在高中化学中，这是一个非常重要 的实验。
做好本实验，能让学生认识浓硫酸 的强氧化性，证明不活泼金属同样可以 与酸反应，加深对氧化还原反应的理解。
二、原教材实验的不足
铜与浓硫酸反应实验现象探究──培养学生能力创新精神一例
铜与浓硫酸反应实验现象探究──培养学生能力创新精神一例引言：化学实验是培养学生创新精神的重要途径之一。
在化学实验中，学生可以通过观察实验现象、分析实验数据、探究实验原理等方式，培养自己的创新思维和实践能力。
本文将以铜与浓硫酸反应实验为例，探究实验现象，培养学生能力创新精神。
实验现象：铜与浓硫酸反应时，会产生一系列的化学变化。
首先，铜会被浓硫酸氧化，生成二氧化硫和硫酸铜。
其次，硫酸铜会继续与铜反应，生成二氧化硫和铜离子。
最后，铜离子会与硫酸铜继续反应，生成硫酸和铜。
在实验过程中，我们可以观察到以下现象：首先，铜片会逐渐变薄，颜色也会逐渐变淡，最终变成淡绿色。
其次，实验容器内会产生大量的气体，气体的颜色为深蓝色。
最后，实验容器内的液体会逐渐变成深蓝色，最终变成深绿色。
实验原理：铜与浓硫酸反应的原理是氧化还原反应。
在反应中，铜被氧化成铜离子，硫酸被还原成二氧化硫和水。
反应的化学方程式为：Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2OCu + CuSO4 + 2H2SO4 → 2CuSO4 + SO2 + 2H2O实验意义：通过铜与浓硫酸反应实验，学生可以了解氧化还原反应的基本原理，掌握实验操作技能，培养实验观察和数据分析能力。
同时，学生还可以通过实验探究铜与浓硫酸反应的机理，深入理解化学反应的本质。
实验过程：1. 准备实验器材：铜片、浓硫酸、试管、试管夹、酒精灯、玻璃棒等。
2. 将铜片放入试管中，加入适量的浓硫酸。
3. 用试管夹夹住试管，将试管加热，直到试管内产生气泡。
4. 观察实验现象，记录实验数据。
5. 分析实验数据，探究实验原理。
实验注意事项：1. 实验过程中要注意安全，避免接触浓硫酸和产生的有毒气体。
2. 实验结束后要及时清洗实验器材，避免化学品残留。
结语：铜与浓硫酸反应实验是一项简单而有趣的化学实验，通过实验可以培养学生的实验观察和数据分析能力，同时也可以深入理解化学反应的本质。
铜与浓硫酸反应的实验改进
铜与浓硫酸反应的实验改进发布时间：2022-09-04T17:24:04.503Z 来源：《中小学教育》2022年8月3期作者：张月闫红敏[导读] 铜和浓硫酸共热的化学反应因二者的质量差异，在化学反应时的最后表现也有所不同。
当浓硫酸太多时，表现在：铜表面开始黯化，并产生黑色浊液。
铜在全部化学反应完毕后，在低温下静置，灰白色的物质就会沉淀在试管底部，得到的溶液显浅蓝色。
在化学反应中还伴有大量白烟，或有浅黄色物凝结于管壁。
若铜过剩，则最后得灰白色固体产物。
表明铜和浓硫酸共热的化学反应是非常复杂的，而且化学反应后得到的溶液颜色随温度改变而发生变化。
所以进行铜和浓硫酸化学反应的实验改进是非常有必要的。
张月闫红敏汝州市实验中学河南汝州 467500【摘要】铜和浓硫酸共热的化学反应因二者的质量差异，在化学反应时的最后表现也有所不同。
当浓硫酸太多时，表现在：铜表面开始黯化，并产生黑色浊液。
铜在全部化学反应完毕后，在低温下静置，灰白色的物质就会沉淀在试管底部，得到的溶液显浅蓝色。
在化学反应中还伴有大量白烟，或有浅黄色物凝结于管壁。
若铜过剩，则最后得灰白色固体产物。
表明铜和浓硫酸共热的化学反应是非常复杂的，而且化学反应后得到的溶液颜色随温度改变而发生变化。
所以进行铜和浓硫酸化学反应的实验改进是非常有必要的。
【关键词】铜；浓硫酸；实验中图分类号：G652.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1001-2982 （2022）8-107-01引言：铜和浓硫酸的反应在不同条件下有所差异。
根据改进思路，改进实验所得到的创新之处表现在：反应易于控制，节省了非正常实验的时间，并且反应后的二氧化硫会被充分吸收，避免了环境污染，培养了学生的环保意识，实现了化学实验绿色化、零排放的要求，符合绿色化学的要求。
整体实验科学，并且更富有趣味性、思考性，能引发学生们的浓厚探究欲，后经理论分析和实验阐述了铜和浓硫酸的性质。
一、实验现象（1）当浓硫酸过量时。
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分析及对策
铜与浓硫酸反应实验的分析及对策作者：马超强来源：《化学教与学》2011年第06期摘要：铜与浓硫酸的实验是中学教材中的经典实验，在不同的版本都出现，但又有所改变。
此实验在实际操作时，常可能出现一些异常现象。
在此本文对实验进行了一些探究，对异常现象给予一定的解释，寻求做好实验的一些方法。
关键词：实验演变；异常现象；现象解释；方法探究文章编号：1008-0546（201１）０６-00９１-0２中图分类号：G63３．８文献标识码：Ｂdoi：10.3９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０５４６．２０１１．０６．０４８化学实验既能对所学的知识进行验证和加深理解，又能培养学生的实验探究能力。
这就要求教师对实验有深刻认识和理解，能预期到实验时出现的异常现象并能给予合理的解释。
本文以铜与浓硫酸反应的实验为例来进行剖析。
一、实验在教材中的演变铜与浓硫酸反应的实验，可操作性强、现象明显，成为各版本教材的必选实验，但不同版本对此实验的设计又有所不同。
１９９５年人教版《化学》：２０００年人教版《化学》：２００９年苏教版《化学１》：通过三种版本的实验装置图的对比，我们可以直观发现对于这个实验的设计是越来越合理了。
１９９５年人教版它是一个开放式的实验，当进行演示实验的时候，整个教室都可以闻到刺激性气味，特别是前面的学生和老师更是“占尽便宜”。
二氧化硫是一种有毒的气体，实验产生的气体危害师生的身体健康、污染环境，所以很多老师会选择放弃这个演示实验。
２０００年人教版它变成了一个半开放性实验，做演示实验时，只有前排的学生和老师可以闻到刺激性气味，大多数老师会做这个演示实验来为教学服务。
２００６年的苏教版中，它再次发生了改变，成为一个全封闭的实验，做实验时，闻不到刺激性的气味，老师可以自由安排是演示实验还是分组实验。
这个实验的设计更科学，更合理，更符合绿色化学的理念，但实际操作时还可能会出现一些异常现象。
二、实验现象的异常及分析预期现象：铜逐渐溶解，溶液冷却稀释后变蓝，有大量的气泡冒出，产生无色有刺激性气味的气体，品红溶液逐渐褪色。
铜与浓硫酸反应实验现象的探究与分析
铜与浓硫酸反应实验现象的探究与分析引言：铜是一种常见的金属元素，而浓硫酸是一种强酸。
对铜与浓硫酸的反应进行实验，可以观察到一系列的反应现象。
本文将探究铜与浓硫酸反应的实验现象，并对其进行分析。
实验材料与方法：实验材料：铜片、浓硫酸、试管、酒精灯、玻璃棒等。
实验方法：1.将一块铜片放入试管中；2.将一定量的浓硫酸添加到试管中，确保完全覆盖铜片；3.观察反应现象并记录。
实验现象：1.硫酸的变化：浓硫酸是一种无色液体，但在与铜反应后会出现变化。
观察可发现，起初的浓硫酸逐渐变为深蓝色或浅蓝色。
这是因为铜与硫酸反应生成了硫酸铜，导致溶液颜色变化。
2.产生气体：在铜与浓硫酸反应的过程中，可以观察到气泡产生。
这是因为铜与硫酸反应生成了氢气。
氢气一般是无色无味的，用酒精灯的火焰进行点燃，其会发出“呼呼”声并燃烧。
3.产生热量：观察可发现，铜片与浓硫酸反应时会发热。
这是因为铜与硫酸反应是一个放热反应，反应过程中释放出热量。
4.产生溶液：在铜与浓硫酸反应的过程中，可以观察到铜片逐渐溶解在溶液中，并且观察到溶液的体积逐渐增大。
这是因为铜与浓硫酸反应生成了硫酸铜，使得溶液中溶质的体积增加。
5.反应结束：当铜片完全消耗后，反应会停止。
此时，溶液中的溶质浓度不再改变，并且铜片完全溶解。
分析：Cu+2H2SO4->CuSO4+2H2O+SO2↑反应过程可以分为以下几个步骤：1.铜片表面生成一层氧化铜膜：浓硫酸是一种强氧化剂，与铜金属直接接触后会使铜金属表面发生氧化反应，生成一层氧化铜膜。
这层氧化铜膜起到了保护铜片不被进一步腐蚀的作用。
2.硫酸离子进入氧化铜膜：在氧化铜膜上形成了一个正电荷，吸引硫酸离子进入氧化铜膜中。
3.铜离子释放：硫酸离子进入氧化铜膜后，将氧化铜膜中的铜离子释放出来，进一步进行反应。
4.生成硫酸铜溶液：铜离子与硫酸根离子结合，生成硫酸铜溶液。
5.产生气体：反应中释放的氢气会导致气泡的产生。
6.反应结束：当铜片完全溶解时，反应会结束，溶液中的溶质浓度不再改变。
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。
对铜与浓硫酸反应溶液呈绿色的实验探究
对铜与浓硫酸反应溶液呈绿色的实验探究作者：夏立先来源：《化学教学》2015年第07期摘要：通过查阅资料、分析思考及实验探究，排除了多种可能，最后找到了铜与浓硫酸反应溶液呈绿色的原因，即铜表面含有氯元素。
这个实验结果超出许多人的预料，它告诉我们不可忽视实验原料（试剂）的纯度对反应的影响。
关键词：铜；浓硫酸；绿色实验；实验探究文章编号：1005–6629（2015）7–0064–02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B铜与浓硫酸反应实验，理论上溶液呈蓝色（反应后的混合液倒入水中溶液也呈蓝色），但实际上往往看到溶液呈绿色（反应后的混合液倒入水中溶液也呈绿色）。
对这一异常现象至今未有合理解释。
笔者对此进行了研究，下面将笔者的研究历程及结果介绍如下。
1 根据查阅的资料[1]得知：铜与浓硫酸在加热条件下发生多个反应，如生成硫酸铜、硫化铜、硫化亚铜、硫酸亚铜、硫等1.1 溶液呈绿色会不会与硫有关因为硫是黄色的、水合铜离子是蓝色的，胶体硫与水合铜离子形成的混合溶液呈绿色。
这种解释从理论上看是合理的，但需要实验进一步确认。
为此，笔者设计了如下实验：通过酒精溶解硫，取上层清液逐滴加入到硫酸铜溶液中并不断搅拌，发现溶液变浑浊，但溶液依旧是蓝色。
该实验说明，溶液呈绿色并不是由硫和水合铜离子引起的。
1.2 溶液呈绿色会不会与黑色的胶体状的硫化铜、硫化亚铜有关为此，设计了如下实验：通过蔗糖被浓硫酸炭化制得细碎的炭（由黑色的炭代替硫化铜、硫化亚铜进行实验），取少量细碎的炭加入到硫酸铜溶液中并不断搅拌，发现溶液变浑浊，但溶液是蓝黑色的，过滤后溶液依旧是蓝色。
该实验说明，溶液呈绿色并不是由硫化铜、硫化亚铜和水合铜离子引起的。
2 根据查阅的资料[2]得知：亚硫酸亚铜可与水生成的Cu2SO3·0.5H2O呈黄色，Cu2+与水结合生成的水合铜离子呈蓝色，黄色与蓝色混合后，溶液呈绿色这种解释似乎可以。
仔细想想，又觉得不对：一则没有资料证明铜与浓硫酸在加热条件下发生反应生成亚硫酸亚铜，二则亚硫酸亚铜在硫酸过量且加热的条件下不可能存在。
铜与浓硫酸反应中硫酸浓度的最佳条件探究
实验 编号
４ ５ ６
７
８
９
１∶ ０
１８． ４
大量白 雾—铜 片 表 面 变 黑—大 量 气 体生成—品 红 溶 液 退 色—产 物 为 灰
白色，稀释后溶液为蓝色。
２
郑茹丹
１∶ ０． １
１６． ７
较多白 雾—铜 片 表 面 变 黑—溶 液 为 墨绿色—大 量 气 体 生 成—品 红 溶 液 退色—产物为黑色浊液，稀释后溶液 为蓝色。
浓度是影响物质性质的一个重要因素溶液浓度的不同可能导致物质性质的差异而且对于某一物质使其性质发生质变的浓和稀有一定的界限
○ 理化生教学与研究 2012年第19期
周刊
实验 编号
Ｖ（Ｈ２ ＳＯ４ ） Ｃ（Ｈ２ ＳＯ４ ） ∶ Ｖ（Ｈ２ Ｏ） ／ ｍｏｌ·的最佳条件探究 １
实1验28 Ｖ（Ｈ２ ＳＯ４ ） Ｃ（Ｈ２ ＳＯ４ ）
实验现象
图2 铜与不同浓度的硫酸反应生成的CuSO4溶液颜色对比图 五、结论 1.浓 硫 酸 与 铜 反 应 的 最 佳 浓 度 范 围 V（H2SO4）∶V（H2O）为1∶0—1∶0.1（浓 度 约 为18.4—16.7mol·
-1
L ）的浓硫酸与铜反应产生黑色物，反应过程观察不到溶液呈 蓝色。 因此，为了便于观察溶液为蓝色宜选用1∶0.2—1∶0.6（浓
反应 速 度 慢，溶 液 浅 蓝 色—品 红 退 色—产物为灰黑色浊液，稀释后溶液 为灰蓝色。
铜与浓硫酸反应实验异常现象的探究及装置的新设计
铜与浓硫酸反应实验异常现象的探究及装置的新设计作者：***来源：《化学教学》2020年第11期摘要：針对铜与浓硫酸反应过程中产生灰黑色沉淀及溶液呈现墨绿色等异常现象，结合实验方案的设计与探究分析产生该异常现象的原因是反应体系中含有Cu2O、 CuS、 Cu2S、单质S以及CuCl2-4等物质。
对人教版新版教材中关于铜与浓硫酸反应的实验装置的优点和不足进行分析，从增强实验的演示效果、严谨性、综合性及可操作性等方面进行改进设计，取得良好的教学效果。
关键词：铜与浓硫酸; 异常现象; 实验探究; 实验改进文章编号： 1005-6629（2020）11-0076-04中图分类号： G633.8文献标识码： B1 问题的提出在研究浓H2SO4的化学性质时，Cu与浓H2SO4的反应是用来说明浓H2SO4具有强氧化性的一个典型反应，为使学生能全面理解并掌握这一重要化学反应，同时了解SO2的相关化学性质，人民教育出版社最新出版的普通高中教科书（2019版）《化学（必修）第二册》第5页设计了如下实验：在带导管的橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。
在试管中加入2mL浓硫酸，塞好橡胶塞，使铜丝与浓硫酸接触。
加热，将产生的气体先后通入品红溶液和石蕊溶液中，观察实验现象。
向外拉铜丝，终止反应。
冷却后，将试管里的物质慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里，观察溶液的颜色[1]。
实验装置如图1所示。
按照教材所示实验装置，铜与浓硫酸反应的现象一般描述为：反应过程中溶液逐渐变为蓝色，试管中有气体产生，该气体能使品红溶液褪色，使紫色石蕊溶液变红。
笔者按照教材所给实验装置通过反复实验及仔细观察，发现有如下现象产生：（1）加热初期，铜丝表面逐渐变黑;（2）继续加热，有大量刺激性气体产生，溶液逐渐变为墨绿色浊液，试管底部开始有灰白色沉淀生成;（3）再加热，试管中出现“白雾”，浊液逐渐变为澄清，溶液颜色慢慢变为浅蓝色，试管底部灰白色沉淀增多;（4）冷却，静置，将试管中液体倒入另一支盛水试管中，管壁发烫，溶液略带蓝色，将灰白色固体倒入水中，形成蓝色溶液[2]。
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。
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实验设计项目铜与浓硫酸反应实验条件的探究实验时间星期二上午 √下午晚上
姓名方胜敏学号***************同组人李媛（142）
实验目的：
1.通过实验，探究铜与浓硫酸反应的最佳实验条件；
2.培养学生自主设计、自主探究的能力。
实验原理：1.当铜量不足，浓H2SO4足量，反应为：
86
90
94
4.探究温度对实验结果的影响
98
1.探究铜丝质量对实验结果的影响
98%浓硫酸/ml
（均加热到沸腾）
铜丝质量/g
铜丝形状
开始出现气泡时间/min
停止加热后的现象
3.0
1.50
螺旋状
1.00
0.50
0.20
0.10
硫酸浓度/%（均3.0ml）
铜丝质量/g
铜丝形状
浓硫酸温度/℃
开始出现气泡时间/min
Cu＋2H2S04 CuSO4＋SO2↑＋2H2O(溶液颜色变为蓝色)
2.当铜过量，浓H2SO4不足或随着反应浓度下降，反应为：
5Cu＋4H2SO4 3CuSO4＋Cu2S↓＋4H2O
Cu2S＋2H2SO4 CuSO4＋CuS＋SO2↑＋2H2O
CuS＋2H2SO4 CuSO4＋SO2↑＋S＋2H2O(出现黑色沉淀，继热颜色变浅，呈现灰色)
停止加热后的现象
5.探究铜丝形状对实验结果的影响
螺旋状
90
100
100
2.探究浓硫酸的用量对实验结果的影响
98%浓硫酸/ml
（均加热到沸腾）
铜丝质量/g
铜丝形状
开始出现气泡时间/min
停止加热后的现象
2.0
螺旋状
4.0
5.0
6.0
8.0
3.探究硫酸浓度对实验结果的影响
酸浓度/%（均3.0ml）
铜丝质量/g
铜丝形状
浓硫酸温度/℃
开始出现气泡时间/min
停止加热后的现象
螺旋状
直线状
折线状
参考文献：王春.铜与浓硫酸反应的实验探究与改进[J].化学教育.2009年第10期:58—59；
侯书英.铜与浓硫酸反应、二氧化硫化学性质实验的改进[J].学周刊.A.2010年第5期：162—162
杜平彭万寿.对“铜与浓硫酸反应”实验的探究[J].中学理科：综合.2005年第10期：80—80
实验指标：溶液变为蓝色，湿润品红试纸褪色
仪器、药品及材料清单：
仪器：酒精灯、铁架台（2个，带夹）、大试管（带塞，1个）、玻璃导管（4根）、硬质玻璃管（1根，带塞）、橡皮管（2根）、烧杯（250ml）、
漏斗（1个）或干燥管
药品：浓硫酸（98%）、铜丝、湿润品红试纸、饱和NaOH溶液
实验设计（或改进）思路：本实验出现在新课标人教版化学必修1（2006年6月第2版）第95页，经过分析书中的演示实验，我认为至少出现了五个问题：第一，没有尾气吸收装置，因为反应会产生有毒气体SO2；第二：没有防倒吸装置，SO2易溶于水，易产生倒吸；第三，未考虑到反应温度的问题，反应一开始铜丝即与浓硫酸接触，是不是将浓硫酸加热到一定温度再让铜丝与其反应效果会好点或是控制整个反应过程中的温度；第四：未考虑铜丝用量和铜丝形状对实验结果的影响；第五：未考虑到硫酸的用量和浓度对实验结果的影响。
实验研究的主要内容：本次实验主要通过控பைடு நூலகம்变量法探究铜丝的用量、铜丝的形状、硫酸的用量、硫酸的浓度及反应温度对实验结果的影响，进而探究出铜与浓硫酸反应的最佳反应条件。
实验研究方案及实验记录表格：
硫酸浓度/%（均3.0ml，加热到沸腾）
铜丝质量/g
铜丝形状
开始出现气泡时间/min
停止加热后的现象
82
螺旋状
实验指导教师意见：
指导老师：_______________