2024高一化学实验12铜与浓硫酸硝酸的反应学案.docxVIP

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试验12铜与浓硫酸、硝酸的反应

铜与浓硫酸、硝酸的反应

1、验证浓硫酸和硝酸具有强氧化性

2、培育从试验现象探究试验本质的思维

3、驾驭试验室制取NO2和NO的原理

Cu+2H2SO4(浓)eq\o(===,\s\up7(△))CuSO4+2H2O+SO2↑

Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

试管、具支试管、酒精灯、导管、双孔塞、单孔塞、分液漏斗、试剂瓶、水槽

铜丝、铜片、浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸、品红溶液、紫色石蕊溶液

步骤

试验现象

试验结论

试验Ⅰ：在一个带导管的胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。在试管中加入2ml浓硫酸，盖好胶塞，使铜丝与浓硫酸接触，加热。把放出的气体通入品红溶液和紫色石蕊溶液中。视察现象。向上拉起铜丝，终止反应，冷却后，把试管里的液体渐渐倒入盛有少量水的另一支试管里，视察溶液的颜色。

铜丝表面有气泡逸出，品红溶液渐渐变为无色，紫色石蕊溶液渐渐变为红色，将a试管里的溶液渐渐倒入水中，溶液变为蓝色。

浓硫酸具有强氧化性，和铜发生氧化还原生成了二氧化硫气体（具有漂白性）和硫酸铜溶液，反应方程式为Cu+2H2SO4(浓)eq\o(===,\s\up7(△))CuSO4+2H2O+SO2↑。

试验Ⅱ：检查装置的气密性良好后，将铜片置于两支具支试管的底部（如上图），然后通过分液漏斗分别加入2ml的浓硝酸、稀硝酸，视察试验现象。

A试管中铜片表面产生气泡，铜片溶解，溶液变蓝，具支试管上部空间无色变为红棕色，集气瓶中收集到的是无色的气体且不能充溢集气瓶；B试管中铜片表面产生气泡，铜片溶解，溶液变蓝，具支管上部空间由无色变为红棕色，后又变为无色。

硝酸具有强氧化性，铜与浓硝酸反应可以制得红棕色的NO2，NO2能与水反应；铜与稀硝酸反应可制得NO气体，NO简单与空气反应生成红棕色NO2。反应方程式为2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO

在铜与浓硫酸反应中浓硫酸的作用是？

酸和氧化剂

铜过量，浓硫酸能否完全反应？请说明理由。

不能，铜不与稀硫酸反应，随着反应的进行，浓硫酸渐渐变稀

为什么要用浸有碱液的棉团塞住试管口？

汲取多余的SO2，防止污染空气

A、B集气瓶中收集到的是什么气体？如何检验？

NO，向集气瓶中通入少量的氧气或者空气，气体的颜色由无色变为红棕色，说明是NO气体。或者敞口放置，瓶口由无色变为红棕色。

（1）铜和浓硫酸反应必需加热，铜丝下端卷成螺旋状，增大接触面积。

（2）常温下，铝、铁在浓硫酸和浓硝酸中不发生反应，因为发生钝化形成氧化膜，阻挡进一步反应。

（3）铜与浓硫酸反应，在计算中留意浓硫酸渐渐变稀，无法完全反应。

（4）硝酸的浓度越大，氧化性就越强。

（5）活泼金属和硝酸反应不生成H2，硝酸的浓度不同，还原产物不同。

1．下列现象或事实可用同一原理说明的是（）

A．浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低

B．氯水和活性炭使红墨水褪色

C．铁片和铝片置于冷的浓硫酸中均无明显现象

D．二氧化硫和过氧化钠使品红褪色

【答案】C

【解析】A．浓硫酸具有吸水性，浓度降低是因溶剂增多，而浓盐酸易挥发浓度减小是因溶质削减，缘由不同，A错误；B．氯水中HClO具有强氧化性使红墨水褪色，而活性炭具有吸附性使红墨水褪色，原理不同，B错误；C．铁片和铝片置于冷的浓硫酸中均无明显现象，均是因为发生了钝化，原理相同，C正确；D．过氧化钠具有强氧化性，能使品红褪色，二氧化硫能使品红溶液褪色，发生的是非氧化还原反应，原理不相同，D错。答案选C。

2．有关铜与浓硫酸的反应下列说法错误的是（）

A．该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1

B．浓硫酸在反应中既体现出氧化性，又体现出酸性

C．标准状况下，lmol铜和2mol浓硫酸充分反应可得22.4L气体

D．1mol铜和足量浓硫酸反应，转移电子个数为2NA

【答案】C

【解析】A．铜与浓硫酸反应的化学方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(===,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，由化学方程式可知，Cu元素的化合价从0价上升到+2价，Cu为还原剂，S元素的化合价一部分从+6价降低到+4价，一部分化合价不变，浓硫酸为氧化剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1，故A正确；B．由化学方程式可知，浓硫酸与铜反应生成硫酸铜和二氧化硫，生成硫酸铜体现了浓硫酸的酸性，生成二氧化硫体现了浓硫酸的氧化性，故B正确；C．lmol铜和2mol浓硫酸充分反应，随着反应的进行，浓硫酸变成稀硫酸，反应停止，铜和硫酸均不能完全反应，则产生的气体在标准状况下小于22.4