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高中化学/目录/铜与浓硫酸的反应

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实验准备

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所需器材

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试管、酒精灯、导管、橡胶管、橡皮塞(单孔)、烧杯

所需试剂

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铜、浓硫酸、氢氧化钠溶液

实验步骤

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1.将铜与浓硫酸装入试管中,组装好实验装置,检查气密性。

2.往烧杯中加入氢氧化钠溶液,将橡胶管的末端伸入溶液中。

3.点燃酒精灯,先对试管底部预热,再集中加热。

4.观察实验现象。

实验现象

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试管内有白色晶体析出,产生酸雾,并且产生有刺激性气味的气体。

反应方程式如下(“Concentrated”为“浓”的英文,下同):

实验原理

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通过初中阶段的学习我们可以了解到,铜的活动性顺序是在氢之后的,但是为什么铜可以和浓硫酸反应,而不能和稀硫酸反应呢?这和浓硫酸本身的性质有关。

稀硫酸在水中可以完全电离,电离方程式为:

由于溶液中的存在,稀硫酸具有酸的通性,表现氧化性的是+1价的,其氧化性较弱,还原产物为

而浓硫酸中的主要成分为分子,其中硫元素为+6价(这也是硫元素的最高价态),具有很强的氧化性,还原产物为,其中硫元素为+4价,因得到电子而被还原。因此,浓硫酸可在加热条件下与除以外的其他金属反应(常温下遇浓硫酸钝化,并不是不反应)。

思考与延伸

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实验“反常”的现象

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在实验进行时,可以明显看到试管内生成了一团白色的晶体,并且有酸雾产生,为什么会发生这样的现象呢?请读者自行思考。

(由于生成的硫酸铜为晶体,所以如果要将该反应写成离子方程式的形式,不能将写为。)

拓展实验:碳与浓硫酸反应

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上文已经提到,浓硫酸有很强的氧化性,可以与一些非金属单质反应,而碳就是其中的一种。

反应方程式如下:

如果需要观看该实验的视频,请点击此链接:[1]

演示实验

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如果需要更为直观的体验,请点击下面的链接,观看演示视频。

【DEC】S10E4 硫酸和铜反应吗?[2]