袁曉燕銅與濃硫酸反應(yīng)的試驗(yàn)探究

1、銅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究銅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究（教師卷）（教師卷）一、探究沖動(dòng)在學(xué)習(xí)《硫酸》一節(jié)中，涉及銅與濃硫酸的反應(yīng)。在演示實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)一些問(wèn)題及教材中未提及的現(xiàn)象。如：檢驗(yàn)SO2時(shí)，品紅溶液易倒吸；反應(yīng)結(jié)束后，試管中除溶液變藍(lán)以外，還產(chǎn)生白色、黑色固體物質(zhì)。如何解決倒吸，試管中白色、黑色物質(zhì)又是什么？學(xué)生希望能探其究竟。二、思維的火花針對(duì)以上問(wèn)題，學(xué)生就如何解決倒吸及試管中產(chǎn)物檢驗(yàn)做了一些設(shè)計(jì)。特別是試管中產(chǎn)物可能是什么？由于濃H

2、2SO4可能過(guò)量，它又可吸水，白色固體可能是CuSO4，而黑色固體可能是Cu的其它氧化產(chǎn)物具體是什么？有待查閱資料，做出假設(shè)，再以實(shí)驗(yàn)論證。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1、為解決倒吸問(wèn)題，學(xué)生自然聯(lián)想到制備氯化氫的尾氣處理，并由此推廣。設(shè)計(jì)思路一：以倒置漏斗放于吸收液面，恰與之接觸。既可增大接觸面，又可防倒吸。（如圖一）設(shè)計(jì)思路二：使導(dǎo)管恰與吸收液接觸，不伸入其中。（如圖二）設(shè)計(jì)思路三：在發(fā)生裝置與吸收裝置之間添加一根試管，即可避免直接倒吸。（如圖三）

3、2、檢驗(yàn)白色固體設(shè)計(jì)思路：可取少量固體沉淀物，加水，觀察其顏色變化。說(shuō)明Cu2存在。再用鹽酸酸化的Ba2檢驗(yàn)SO42—存在。3、檢驗(yàn)黑色固體設(shè)計(jì)思路：由于濃H2SO4與Cu反應(yīng)，可能還會(huì)生成Cu2O、CuS，檢驗(yàn)CuS，根據(jù)CuS要與濃HNO3反應(yīng)生成紅棕色NO2氣體，即可檢驗(yàn)。而Cu2O遇濃氨水變深藍(lán)色即可檢驗(yàn)。四、實(shí)驗(yàn)探究學(xué)生分組，針對(duì)三種情況分組進(jìn)行。查閱資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論：第一組：改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，防止品紅溶液倒吸設(shè)

4、計(jì)思想：盡量使品紅少倒吸，甚至于不倒吸，可用干燥管代替普通導(dǎo)管，讓品紅溶液在導(dǎo)管中下部停留。實(shí)驗(yàn)儀器：鐵架臺(tái)，酒精燈，試管，橡膠塞（單孔），膠皮導(dǎo)管干燥管（防倒吸裝置使用如圖第4組）試劑藥品：銅片，濃H2SO4（98％），品紅溶液步驟現(xiàn)象原理①檢查氣密性②拼接裝置，將23ml濃H2SO4倒入試管，放入Cu片濃H2SO4的無(wú)色溶液變綠，Cu片失去光澤變黑。Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋2H2O＋SO2↑?③酒精燈加熱至完全反應(yīng)品紅溶

5、液漸漸由紅色變?yōu)闊o(wú)色。SO2與品紅溶液中溶質(zhì)反應(yīng)生成無(wú)色不穩(wěn)定化合物④移開(kāi)酒精燈品紅溶液漸漸倒吸，至玻璃球中下部停止反應(yīng)試管中壓強(qiáng)小于品紅溶液和壓強(qiáng)，溶液被壓入玻璃管其它設(shè)計(jì)：第二組：白色固體檢驗(yàn)設(shè)計(jì)思想：白色固體可能是CuSO4，取反應(yīng)沉淀加水以驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)儀器：鐵架臺(tái)，大試管，單孔橡皮塞，導(dǎo)管，燒杯實(shí)驗(yàn)試劑：蒸餾水實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象原理取Cu與濃H2SO4反應(yīng)后剩余的固體加水溶液變藍(lán)CuSO4＋5H2O＝CuSO45H2O第三組：黑色固體檢

6、驗(yàn)設(shè)計(jì)思想：經(jīng)分析黑色沉淀可能為Cu2O和CuS，通過(guò)反應(yīng)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)儀器：鐵架臺(tái)，大試管，單孔橡皮塞，導(dǎo)管，燒杯實(shí)驗(yàn)試劑：藥品，銅片，濃硫酸，濃硝酸，濃氨水實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象原理①加熱銅片至完全反應(yīng)，加水溶解CuSO4，濾出沉淀②將沉淀分為兩部分③向盛有一部分該沉淀的試管滴加濃HNO3產(chǎn)生紅棕色氣體硫化銅遇濃HNO3反應(yīng)生成NO2CuS10HNO3(濃)=Cu(NO3)2H2SO48NO24H2O④向一盛有另一部分沉淀的試管滴加濃氨炎溶液變?yōu)?/p>

7、深藍(lán)氧化亞銅遇濃氨水溶液變深藍(lán)五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1、第一組實(shí)驗(yàn)中防倒吸裝置還可不斷增加、完善。2、第二組實(shí)驗(yàn)中黑色沉淀成分復(fù)雜，在此只作了初步假設(shè)、驗(yàn)證。還有待進(jìn)一步探討。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中黑色沉淀的量較少，要注意收集。3、對(duì)于一、二、三組實(shí)驗(yàn)可全體學(xué)生分組進(jìn)行；也可全體學(xué)生每次研究一個(gè)問(wèn)題，教師可適時(shí)安排。圖一圖二圖三12345銅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究銅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究（學(xué)生卷）（學(xué)生卷）一、疑竇叢生我們?cè)趯W(xué)習(xí)《硫酸》一節(jié)中，遇到“濃硫酸與

8、銅反應(yīng)”這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)。教材中對(duì)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述為：“濃硫酸與銅在加熱時(shí)能發(fā)生反應(yīng)，放出能使紫色石蕊試液變紅或使品紅溶液褪色的氣體。反應(yīng)后生成物的水溶液顯藍(lán)色?！蹦阍谟^察這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，其現(xiàn)象是否與書(shū)中描述完全一致？如有不同，表現(xiàn)在：二、思維的火花針對(duì)你發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，你的想法是：三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（一）設(shè)計(jì)思路（二）實(shí)驗(yàn)裝置圖及儀器、藥品四、探究過(guò)程請(qǐng)同學(xué)們分組分別研究一種設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)記錄表格，記錄觀察結(jié)果，得出各自結(jié)論。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論六、實(shí)驗(yàn)拓展：

9、1、向50mL18molL—1H2SO4溶液中加入足量的銅片并加熱。充分反應(yīng)后，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量（）A、小于0.45molB、等于0.45molC、在0.45mol和0.9mol之間D、大于0.45mol2、某學(xué)生課外活動(dòng)小組利用右圖所示裝置分別做如下實(shí)驗(yàn)：(1)在試管中注入某紅色溶液，加熱試管，溶液顏色逐漸變淺，冷卻后恢復(fù)紅色，則原溶液可能是溶液；加熱時(shí)溶液由紅色逐漸變淺的原因是。(2)在試管中注入無(wú)色溶液，加熱試管，溶液