1、H2SO4（ 98），品紅溶液現(xiàn)象銅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究（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 H2SO4 可能過量，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)

2、驗(yàn)設(shè)計(jì)1、為解決倒吸問題，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）圖一設(shè)計(jì)思路三：圖二圖三在發(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）2、檢驗(yàn)白色固體Cu2+存在。再用鹽酸設(shè)計(jì)思路：可取少量固體沉淀物，加水，觀察其顏色變化。說明2+2存在。酸化的 Ba檢驗(yàn) SO43、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 Cu2 O、CuS，檢驗(yàn) CuS，根據(jù) CuS 要與濃 HNO 3 反應(yīng)生成紅棕色

3、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)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，濃品紅溶液漸漸由紅色變?yōu)闊oSO2 與品紅溶液中溶質(zhì)反應(yīng)生成無色。色不穩(wěn)定化合物移開酒精燈品紅溶液漸漸倒吸，至玻璃反應(yīng)試管中壓強(qiáng)小于品紅溶液和壓球中下部停止強(qiáng)，溶液被壓入玻璃管其它設(shè)計(jì)：12345第二組：白色

4、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)后剩余的固溶液變藍(lán)CuSO45H 2O CuSO4 5H 2O體加水第三組：黑色固體檢驗(yàn)設(shè)計(jì)思想：經(jīng)分析黑色沉淀可能為Cu2O 和 CuS，通過反應(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)象原理加熱銅片至完全反應(yīng)， 加水溶解 CuSO4，濾出沉淀將沉淀分為兩部分向盛有一部分該沉淀的試管硫化銅遇濃 HNO 3 反應(yīng)生成 NO2滴加濃 HNO 3產(chǎn)生紅棕色

5、氣體CuS+10HNO 3(濃 )=Cu(NO 3 )2+H2SO4+8NO 2+4H 2O向一盛有另一部分沉淀的試溶液變?yōu)樯钏{(lán)氧化亞銅遇濃氨水溶液變深藍(lán)管滴加濃氨炎五、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。步驟檢查氣密性拼接裝置，將2-3ml濃 H2SO4 倒入試管，放入 Cu 片 酒精燈加 熱至完 全反應(yīng)原理濃 H2SO4 的無色溶液變綠，Cu 2H 2SO4( 濃 )CuSO4 2H 2OCu 片失去光澤變黑。 SO22、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

6、分組進(jìn)行；也可全體學(xué)生每次研究一個(gè)問題，教師可適時(shí)安排。4、可能學(xué)生會(huì)提出濃 H2SO4 除與 Cu 反應(yīng)，能否與其它金屬反應(yīng)？特別是與活潑金屬反應(yīng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生氫氣嗎？對(duì)于這些問題可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探討。六、實(shí)驗(yàn)拓展124 溶液中加入足量的銅片并加熱。充分反應(yīng)后，被還原的1、向 50mL 18mol LH SOH2SO4 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

7、；加熱時(shí)溶液由紅色逐漸變淺的原因是。(2)在試管中注入無色溶液，加熱試管，溶液變?yōu)榧t色，冷卻后恢復(fù)無色，則此溶液可能是溶液；加熱時(shí)溶液由無色變?yōu)榧t色的原因是。七、信息鏈接：1、人民教育出版社高一教材硫酸2、人民教育出版社全日制普通高級(jí)中學(xué)（必修）化學(xué)第一冊(cè)教師用書銅與硫酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)時(shí)，常產(chǎn)生黑色沉淀，有時(shí)會(huì)影響藍(lán)色溶液的觀察。這往往是由于銅過量或硫酸濃度不夠造成的，除了教材上介紹的反應(yīng)外，加熱過程中往往發(fā)生下列反應(yīng)：5Cu+H2SO4(濃)3CuSO4+Cu2S+4H2OCu2S+2H2SO4(濃)CuSO4+CuS +SO2 +2H2OCu2S+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2

8、+S+2H2O由于 Cu2S 和 CuS 都是黑色，因而液體呈黑色。3、高等教育出版社無機(jī)化學(xué)（第三版）下冊(cè)3Cu2S+16HNO3(濃 )6Cu(NO3)3+3S+4NO+8H 2O3CuS+2NO3+8H+3Cu2+3S +8H2O銅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究（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。”你在觀察這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，其現(xiàn)象是否與書中描述完全一致？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： 1H 2SO4溶液中加入足量的銅片并加熱。充分反應(yīng)后，被還原的1、向 50mL 18molLH2SO4 的物質(zhì)的量（）A 、小于 0.45molB、等于 0