浓硫酸铜反应实验论文
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。
铜与浓硫酸反应实验改进与创新

实验现象
铜丝表面变黑
结论
浓硫酸强氧化性
溶液中有白色物质生成, 浓硫酸的酸性和 倒出浓硫酸,往白色物质 吸水性 中加入几滴水,变成蓝色 溶液。
湿润的品红试纸褪色
SO2的漂白性
二、改进后的实验装置
实验优点 (1)实验装置简单容易操作,能够突出实验主题; (2)实验现象明显直观,能够根据实验现象明白反应的 机理,使学生形成较深刻的印象; (3)铜丝可以上下移动,令反应具有可控制性,避免浪 费药品和污染环境; (4)用品红试纸取代了品红溶液,反应见效快,缩短了 反应的时间; (5)实验的可控制性令产生的SO2较少,尾气可以被碱 石灰吸收,对环境无污染,符合绿色化学的要求; (7)反应后的白色固体物质加水后为蓝绿色,几乎没有 副产物的生成,效果明显。
铜与浓硫酸反应会有大量的黑色物质生成, 并且黑色物质在热的浓硫酸中也不溶解。 主要是铜与浓硫酸反应时还有副反应发生:
5Cu+4H2SO4(浓) ═Cu2S+5CuSO4+4H浓)═CuS+CuSO4+SO2↑+2H2O
CuS+4H2SO4(浓) ═ CuSO4+4SO2 ↑ + H2O
铜与浓硫酸反应的实验改进与创新
一、问题的产生
缺点: (1)SO2极易溶解于水,在停止加热时,会产生倒 吸现象,致使反应的试管炸裂,由于反应物为浓硫酸, 泄露会对师生产生威胁,具有安全隐患; (2)用铜片和浓硫酸反应,加热时反应较难控制, 反应试管中会产生大量白色烟雾,最后溶液中有大量 的黑色物体物质,并不利于实验现象的观察; (3)试验装置都是试管,比较难于固定,而且装置 过于复杂,不利于操作,真正实验时往往会让人手忙 脚乱; (4)在反应结束后,拆卸装置时仍会有部分SO2泄 露,不符合绿色化学的要求。
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。
浓硫酸与铜反应的现象

浓硫酸与铜反应的现象硫酸是一种重要的化学品,广泛应用于工业领域。
而铜则是一种常见的金属元素,其在机械、电子、建筑等领域都有着重要的应用。
当浓硫酸与铜发生反应时,会产生一系列有趣的化学现象。
本文将围绕这一主题,探讨浓硫酸与铜反应的过程、机理以及相关的实验现象。
一、浓硫酸与铜反应的过程浓硫酸与铜反应的化学方程式为:H2SO4 + Cu → CuSO4 + H2↑。
从方程式中可以看出,反应的产物为铜(II) 离子和氢气。
这意味着在反应过程中,铜原子会失去电子,被氧化成铜离子,而硫酸分子则会被还原成硫酸根离子。
同时,由于反应产生的氢气是一种易燃气体,因此在进行实验时需要特别注意安全。
二、浓硫酸与铜反应的机理浓硫酸与铜反应的机理可以分为两个步骤。
第一步,硫酸分子中的一个氢离子会被铜原子的表面吸附,形成一个水合离子:H2SO4 + Cu → CuSO4 + H2O + H+第二步,水合离子中的氢离子会与铜原子表面的电子发生反应,将铜离子还原成铜原子并释放出氢气:H+ + e- + Cu2+ → Cu + H+这两个步骤的反应速率都很快,因此整个反应过程可以迅速进行。
三、浓硫酸与铜反应的实验现象在实验中,当浓硫酸与铜反应时,会产生一系列有趣的现象。
首先,反应开始时,铜表面会发生黑色的变化,这是由于硫酸分子中的氢离子与铜原子表面相互作用,形成了铜离子和硫酸根离子。
然后,铜表面逐渐变成红棕色,这是由于铜原子被还原成了金属铜。
最后,反应产生的氢气会在溶液中形成气泡,这是由于氢气比空气轻,因此会向上升腾,形成气泡。
除了这些现象之外,还有一些值得注意的实验现象。
例如,在实验中可以发现,当铜片表面的面积越大时,反应速率也越快。
这是因为反应需要发生在铜片表面,而表面积越大,相应的反应面积也就越大。
此外,当浓硫酸与铜反应时,会产生大量的热量,因此反应容器会变得很热。
如果反应过程过于剧烈,甚至会产生烟雾和有害气体,因此需要进行充分的通风。
铜加浓硫酸的反应

铜与浓硫酸的反应
哎呀,说起这个铜跟浓硫酸的反应,那场面简直是热闹非凡,跟咱们四川的火锅儿有得一拼,不过是化学版的“火辣盛宴”。
你瞧,铜家伙儿往那浓硫酸里头一丢,嘿,就跟下了锅的牛肉片似的,不过这次没油没水,只有那股子刺鼻的酸味儿在空气中打转,直教人想打喷嚏。
刚开始,两者还你瞅我瞅,不咋个动静,就像吃火锅前光看不吃的那阵儿。
不一会儿,温度一上来,好戏就开演了。
铜的表面开始冒泡,就像是热油里翻滚的辣椒,滋滋作响。
浓硫酸那个霸道,愣是把铜的“衣服”给扒了,铜离子跑出来,跟硫酸根勾搭上了,溶液渐渐就变成了蓝汪汪的,美得跟九寨沟的水似的,不过这水可不敢喝哦!
最关键的是,这一反应还放热,热量那个足,就跟咱四川的冬天,屋里头开足暖气的感觉一样,暖洋洋的,不过外面嘛,还是小心点,二氧化硫这玩意儿悄咪咪地往外冒,毒性不小,得做好防护,就跟吃火锅开窗户透气一个理儿。
总结来说,铜与浓硫酸的反应,那就是一场化学反应中的“川味大戏”,刺激、热烈,还带点危险性,但只要你掌握好了火候和技巧,也能享受其中的乐趣,跟咱们四川人吃火锅一样,辣得过瘾,又回味无穷!。
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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。
实验现象:与【实验1-1】不同的现象是溶液没有变黑,而是直接变为蓝色,试管中也没有灰白色的固体生成。
冷却后溶液仍然为蓝色。
【实验1-4】取12mol/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】不同的现象是溶液没有变黑,而是直接变为浅蓝色,试管中也没有灰白色的固体生成。
冷却后溶液仍然为浅蓝色。
【实验1-5】取10mol/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:溶液没有反应。
2.现象分析
(1)与18.4mol/l浓硫酸反应时,铜的表面为什么有黑色物质生成?而后来试管底部为什么又会出现灰白色物质?
带着这个问题,我们查阅了大学《无机化学基础》,经过分析,得到如下的解释:
浓硫酸与铜反应是分步进行的,铜先被浓硫酸氧化为黑色的氧化铜,氧化铜再与浓硫酸反应生成硫酸铜,在此过程中主要的反应方程式为:
cu + h2so4(浓) cuo + so2↑ + h2o cuo + h2so4(浓) cu so4 + h2o
总反应方程式可表示为:
2h2so4(浓)+cu cuso4+2h2o+so2↑
在发生上述主要反应的同时,还伴随有一些副反应,如有cus、cu2s等黑色物质生成,随着反应的进行,这些物质又被浓硫酸氧化生成硫酸铜、二氧化硫、硫等物质。
其副反应有:
5cu+4h2so4(浓)3cuso4+cu2s+4h2o
cu2s +2h2so4(浓) cuso4+cus+ so2↑+ 2h2o
cus +2h2so4(浓) cuso4+ so2↑+s+ 2h2o
s +2h2so4(浓) 3so2↑+ 2h2o
在该反应过程中产生的黑色物质正是cuo 、cu2s 、cus、s等,随着反应的进行,这些物质继续被浓硫酸氧化,生成硫酸铜,而其中硫化铜反应不完全,白色的硫酸铜和黑色的硫化铜都很难溶于自由水很少的浓硫酸中,它们混合在一起而呈现为灰白色的不溶物。
在加热时原来被浓硫酸强行吸住的水和二氧化硫一同逸出,从而在试管内形成了白雾。
而生成二氧化硫气体会使铜表面生成的黑色cuo 、cu2s 、cus 脱落,与黄色的s及淡蓝色的硫酸铜溶液混合在一起,而成为灰绿色浊液。
(2)铜与14mol/l浓硫酸反应时为什么没有出现黑色物质?冷却后溶液的颜色又为什么没有变浅?
14mol/l硫酸中水比较多,部分硫酸可以发生电离,使溶液酸性较强,因此生成的氧化铜能快速溶解,所以我们无法观察到黑色物质的出现。
也正是14mol/l硫酸中存在比较多水的原因,冷却后溶液的颜色也就没有变浅。
3.实验小结
在铜片规格相同硫酸过量时,铜最终能被氧化为硫酸铜。
硫酸浓度太大,难于使产物溶解,而出现有灰白色沉淀的灰绿色浊液。
硫酸浓度太小,使其氧化能力下降,不能将铜氧化生成硫酸铜,而
导致现象不明显或不反应。
为使浓硫酸与铜反应达到“生成明显的蓝色溶液并且无浑浊”的效果,应该使用的浓硫酸的适宜的浓度为12mol/l ~ 16mol/l。
(二)温度对反应的影响
我们再来探究取用18.4mol/l浓硫酸、铜过量时,不同温度对反应的影响。
1.实验过程
【实验2-1】取18.4mol/l浓硫酸3ml置于试管中,塞住带有温度计的双孔橡皮塞,将浓硫酸加热到150℃左右,撤去酒精灯,将一端卷成螺旋状的铜丝插入浓硫酸中。
实验现象:反应缓慢,溶液中出现细小黑色颗粒,待溶液冷却后过滤,将黑色物质分别加入到水、氨水和稀硫酸中,在氨水中溶解,而在水和稀硫酸中没有溶解,此现象符合cu2s的性质,证明此黑色物质是cu2s。
【实验2-2】取18.4mol/l浓硫酸3ml置于试管中,塞住带有温度计的双孔橡皮塞,将浓硫酸加热到200℃左右,撤去酒精灯,将一端卷成螺旋状的铜丝插入浓硫酸中。
实验现象:反应较快,溶液中出现细小黑色颗粒,品红溶液褪色,待溶液冷却后过滤,将黑色物质分别加入到水、氰化钾溶液中,在氰化钾溶液中溶解了,而在水中没有溶解,此现象符合cus的性质,证明此黑色物质是cus。
【实验2-3】取18.4mol/l浓硫酸3ml置于试管中,塞住带有温
度计的双孔橡皮塞,将浓硫酸加热到接近沸腾(约338℃),撤去酒精灯,将一端卷成螺旋状的铜丝插入浓硫酸中。
实验现象:反应非常剧烈,溶液中快速生成白色固体和少量细小黑色颗粒,试管上部出现白雾,品红溶液褪色,待溶液冷却后过滤,将白色物质分别加入到适量水中,完全溶解并形成蓝色溶液,此现象符合cuso4的性质,证明此白色物质是cuso4。
2.实验小结
为使浓硫酸与铜反应达到“生成明显的蓝色溶液并且无浑浊”的效果,应该采取加热浓硫酸至沸腾,再将铜与浓硫酸接触的方法,这样能生成大量硫酸铜同时副产物较少,稀释后呈现蓝色。
三、得出结论
综合上述(一)、(二)探究,得出结论:在浓硫酸与铜反应的实验中,使用浓度为12mol/l ~ 16mol/l的浓硫酸,并且采取加热浓硫酸至沸腾,再将铜与浓硫酸接触的方法,能达到最好的演示效果。
四、探究反思
化学是一门以实验为基础的自然学科,离开了实验则失去了对我们所学化学知识的检验标准,演示实验是我们进行化学教学的最常用手段,也是化学教学的特色。
所以,合理的使用演示实验,能让学生直观、生动的感受化学,激发学习化学的兴趣和求知欲,使学生能主动的学习,从而提高教学效率。
只是我们应该注意的是,做演示实验不能一味的按课本上的来,这样会抑制教师的创新思维,
也可能传达给学生不真实的东西。
不断的钻研教材,深入地探究教材上的实验,才能将客观的事实呈现给学生,同时也是高中化学教师驾驭课堂、提高课堂实验教学能力,提升自身科学素养和培养自身创新思维的必由之路。