銅和濃硫酸加熱反應(yīng)現(xiàn)象(銅和濃硫酸加熱生成什么)

高中課本上對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的描述很簡(jiǎn)單，但實(shí)際情況要復(fù)雜得多。我有幸看到了化學(xué)老師做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的視頻。這里我想整理一下常見的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其解釋。

(1)產(chǎn)生黑色固體：在加熱環(huán)境下，濃硫酸與銅的反應(yīng)逐步進(jìn)行。銅首先被濃硫酸氧化成黑色CuO，然后CuO與硫酸反應(yīng)生成CuSO4。此外，還有一些副反應(yīng)，生成黑色CuS、Cu2S等，這些物質(zhì)再被濃硫酸氧化，生成硫酸銅、二氧化硫、單質(zhì)硫等物質(zhì)。

反應(yīng)方程式如下：Cu+H2SO4（濃）CuSO4+Cu2S+H2O

Cu2S+H2SO4(濃)CuSO4+CuS+SO2(g)+H2O

CuS+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2(g)+S+H2O

S+H2SO4(濃)SO2(g)+H2O

(2)產(chǎn)生(灰)白色物質(zhì)：無水CuSO4，不溶于濃硫酸。

(3)產(chǎn)生大量白霧：

由于反應(yīng)液處于沸騰狀態(tài)（濃硫酸的沸點(diǎn)為338），反應(yīng)過程中產(chǎn)生的水和一定量的硫酸變成水蒸氣，從而在液面上方形成硫酸酸霧。試管。

(4)試管壁上出現(xiàn)淺黃色固體，然后逐漸消失：

在此溫度下，硫酸和銅一起加熱時(shí)副反應(yīng)中產(chǎn)生的部分硫變成硫蒸氣并從溶液中逸出。硫蒸氣首先凝結(jié)成淺黃色固體并粘附在試管壁上。隨著試管內(nèi)溫度逐漸升高，硫酸蒸氣將凝結(jié)的硫氧化成二氧化硫并慢慢消失。其反應(yīng)方程式為：

S+H2SO4(濃)SO2(g)+H2O

（五）其他：

有人認(rèn)為，當(dāng)濃硫酸與過量的銅反應(yīng)結(jié)束時(shí)，銅和硫酸（變成稀硫酸）都?xì)埩粝聛?。原因是隨著反應(yīng)的進(jìn)行，由于硫酸的不斷消耗和水的不斷生成，硫酸的濃度逐漸降低。當(dāng)變成稀硫酸時(shí)，銅與稀硫酸之間不再發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)停止。然而，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明這并沒有發(fā)生。由于濃硫酸含水量極少，雖然反應(yīng)過程中生成一定量的水（生成的水大部分隨硫酸蒸氣凝結(jié)回試管內(nèi)），但濃硫酸中必然存在一定量的水蒸氣。排出的氣體與二氧化硫氣體一起逸出。出來，所以濃硫酸沒有被充分稀釋。因此，只要有銅存在，氧化還原反應(yīng)就可以持續(xù)進(jìn)行，直至所有的硫酸都反應(yīng)完畢，得到硫酸銅和少量氧化銅、硫化銅（硫化亞銅）的灰白色固體混合物。放置時(shí)可以看到長(zhǎng)氣管內(nèi)的冷凝水仍在緩慢向下流動(dòng)。試管上部?jī)?nèi)壁上的無水硫酸銅與其接觸后發(fā)生水合，形成藍(lán)色的五水硫酸銅晶體。