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铜和浓硫酸反应

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/09/23 00:28:51
铜和浓硫酸反应
铜和浓硫酸反应
铜和浓硫酸反应的现象:
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,淡黄色固体物质又慢慢消失了.此间导气管导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).
再问: 加热以后,会产生黑色细小颗粒,它的成分是什么?
再答: 氧化铜
再问: 我再问几个问题啊!
再答: 细小白色颗粒是无水硫酸铜。
再问: 嗯嗯,产生的大量白色烟雾呢?淡黄色固体物质?试管底部积的白色物质呢?还是无水硫酸铜?
再答: 有关实验现象分析如下: 硫酸与铜共热时溶液中先产生黑色物质后变成灰白色物质的原因 浓硫酸与铜共热反应是分步进行的,铜先被浓硫酸氧化为黑色的氧化铜,氧化铜再与硫酸反应生成硫酸铜,这是反应过程中的主要化学反应,其反应的方程式为: Cu+H2SO4(浓)= CuO+SO2↑+H2O CuO+ H2SO4(浓)= CuSO4+ H2O 该过程的净化反应可表示为: Cu+2H2SO4(浓)= CuSO4+ SO2↑+ 2H2O 同时反应过程中还伴有一些副反应,如生成有CuS、Cu2S等黑色物质,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)= 3 SO2↑+ 2H2O 反应过程中产生的黑色物质是CuO 、Cu2S 、CuS等,后来转变为灰白色物质是未溶解于浓硫酸中的CuSO4。 产生大量白色烟雾及凝聚的淡黄色固体物质慢慢消失的原因 由于反应溶液处于沸腾状态(浓硫酸的沸点温度为338℃),反应中生成的水及一定量的硫酸变成蒸气,因而在试管上方形成了硫酸的酸雾。浓硫酸与铜共热时的副反应中生成的硫在此温度下有一部分变成了硫蒸气从溶液中逸出,硫蒸气先被冷凝成淡黄色固体附着在试管壁上。随着试管内温度的逐渐升高,硫酸蒸气将凝聚的硫氧化为二氧化硫而慢慢消失。其反应的方程式为: S +2H2SO4(浓)= 3 SO2↑+ 2H2O