将铜片放入盛有浓硫酸的试管中加热,溶液呈什么颜色

下列叙述正确的是 A．将一小块铜片放入盛有浓硫酸的试管中加热反应后的溶液呈蓝色 B．将一小块钠放~

D A项，Cu与浓H 2 SO 4 加热反应后溶液不呈蓝色(以固体形式存在)，错误；B项，Na和水反应生成NaOH加入酚酞，溶液变红，错误；C项，形成原电池，Zn作负极，所以在Fe电极附近加入K 3 [Fe(CN) 6 ]不会有蓝色沉淀生成；D项，由于Mg(OH) 2 (s)=Mg 2 ＋ (aq)＋2OH － (aq)，OH － ＋NH=NH 3 ·H 2 O，平衡右移，沉淀溶解。

答:铜逐渐溶解,有气泡生成,产生的气体能使紫色石蕊变红或品红溶液褪色.溶液冷却后稀释呈蓝色.

说明:实际铜与浓硫酸反应现象非常复杂,至今学术界仍在讨论.对于中学生来说,掌握上面叙述就完全可以了.如果感兴趣,可以阅读下面内容(警告:对高考来说全无用处!!!)

铜与浓硫酸反应实验现象的探究与分析

[摘要]铜与浓硫酸共热反应因两者的量不同，反应时的最终现象不同。若浓硫酸过量时，主要现象有：铜表面先变黑，形成黑色浊液，随后又变成白色浊液。铜全部反应完后，静置，灰白色物质沉于管底，所得溶液呈淡蓝色，冷却至室温呈无色。反应中还伴有白色烟雾，并有淡黄色物质冷凝在管壁。若铜过量，最终得灰白色固体物质。由此说明铜与浓硫酸共热的反应是很复杂的，且反应后所得溶液颜色随温度变化而变化。

[关键词] 铜 浓硫酸 共热反应 现象 原因

高一新教材P131页关于铜与浓硫酸反应的实验叙述是这样的：“实验表明，浓硫酸与铜在加热时能发生反应，放出能使紫色石蕊试液变红或使品红溶液褪色的气体，反应后生成物的水溶液显蓝色。说明铜与浓硫酸反应时被氧化为Cu2+”。
然而该实验的现象并非这么简单，且实验有两种情况：

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）。

NaOH溶液 铜 浓硫酸 安全 紫色石 品红 KMO4 NaOH 铜 浓硫酸
装置 蕊试液 溶液 溶液 溶液
实验装置图1 实验装置图2

另一种情况是铜过量。用“实验装置图2” （固定仪器和加热酒精灯均未画出）完成此实验。为了便于观察有关反应现象和验证产物，将细铜丝一端卷成螺旋状没入浓硫酸中，另一端露置在液面上方（如图2所示）。长玻璃导管是让挥发的浓硫酸和水冷凝回流。开始加热反应时的现象与前者相同。随着反应的不断进行，试管和长导气管内壁有少量淡黄色固体物质凝聚。露置于试管液面上方的光亮铜丝逐渐变黑。一会儿后试管里的硫酸全部反应完，试管里的物质变为灰黑色的固体。取出试管中原来露置液面上变黑的铜丝，将其分别置于盛有一定量浓硫酸和稀硫酸的两支试管中，震荡，铜丝表面的黑色物质不溶。若将光亮的铜丝在空气中加热变黑后，再分别置于盛浓硫酸和稀硫酸的两支试管中时，振荡，发现置于稀硫酸中的铜表面的黑色物质全部溶解，光亮的铜露出；浓硫酸中的铜表面的黑色物质只有部分溶解。
从上述实验现象来看，教材中描述的实验现象是过于简单，容易引起学生形成一些模糊认识。是此教者在教学中可做对比实验，并示其学生掌握知识的情况作适当的分析交待，一是澄清学生中产生的模糊认识，使之准确理解；二是供一部分学有余力的学生和兴趣爱好者在课外进行研究性学习。

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
3．“实验装置图2”试管中露置铜丝变黑的原因
“实验装置图2”试管中露置铜丝变黑，既不是被试管中空气里的氧气氧化为氧化铜，也不是被挥发的硫酸蒸气氧化为氧化铜。因实验证明氧化铜能溶于浓硫酸或稀硫酸中（酸雾冷凝的硫酸溶液比浓硫酸的浓度小，氧化铜能溶解其中）。是此，该黑色物质是产生的硫蒸气与铜反应生成的硫化亚铜。其反应方程式为：
S（蒸气） +2Cu Cu2S
实验证明该黑色物质既不溶于冷的浓硫酸又不溶于稀硫酸，这正是硫化亚铜的性质（硫化亚铜只能被处在高温状态的浓硫酸氧化）。
4.“实验装置图1”中反应完毕后所得溶液颜色放置变浅的原因
这与Cu2＋和水分子的络合作用及硫酸的吸水性有关。当溶液温度较高时，水合硫酸分子离解，产生了一定数量的自由水分子，这些自由分子便与Cu2＋络合为四水络铜离子｛[Cu（H2O）4]2＋｝，并形成络合平衡：
Cu2＋＋4H20 [Cu（H2O）4]2＋
（无色） （蓝色）
使溶液呈现蓝色；降温时硫酸分子吸附水分子的能力增强，使上述络合平衡向左移动，溶液变为无色。硫酸的水合作用可用式子表示如下：
H2SO4（aq）＋ n H20（l） H2SO4·nH20（aq）；△H < 0
5.铜过量时浓硫酸全部反应完的原因
有人认为，浓硫酸与过量的铜反应终了时，铜和硫酸（变为稀硫酸）都有剩余。其理由是随反应进行时，由于硫酸的不断消耗和水的不断生成，致使硫酸浓度慢慢减小，当其变成稀硫酸时，铜与稀硫酸不再发生氧化还原反应，是此反应停止。上述实验表明不会出现这种情况。这是因为浓硫酸中含水的量很少，尽管反应过程中有一定量的水生成（生成的水大部分随硫酸蒸气冷凝回流到试管中），但导出的气体中必有一定量的水蒸气随二氧化硫气体逸出了，故浓硫酸并未实质性变稀，是此，只要有铜存在时，其氧化还原反应就可持续进行下去，直至硫酸全部反应完，得到硫酸铜和少量的氧化铜及硫化铜（硫化亚铜）的灰白色固体混合物。放置时可看到，长导气管中冷凝的水还在慢慢向下流动，试管上部内壁的无水硫酸铜与之接触之后发生水合作用，生成蓝色的五水合硫酸铜晶体。
值得注意的是，浓硝酸与过量的铜反应时存在硝酸浓度的量变而引起化学反应的质变问题，这是因为浓硝酸中水的含量超过了35％，即本身水的量较多。再加之该反应是在通常情况下进行的，反应中水没有变成蒸气逸出。随反应的进行硝酸不断消耗，硝酸浓度在慢慢减小，变成稀硝酸后，硝酸的还原产物则为NO，化学反应即发生了质的变化。
6.SO2不能使石蕊、甲基橙指示剂褪色的原因
将SO2持续通入盛有紫色石蕊试液或甲基橙试液的试管中，试液只会变红，不会褪色。这是因为SO2与水作用生成的H2SO3不能与这些物质发生加合作用。SO2是具有漂白性，但并非对所有的有色物质都有漂白性，上述这两种指示剂就是实例之一。常见的可被SO2漂白的有色物质有品红溶液、蓝色墨水、天然纤维素中含有的一些有色物质（如草帽辫、纸浆）等，这些漂白的机理均与SO2与水作用生成H2SO3有关，即H2SO3能与这些有色物质发生加合作用，使之褪色。SO2使另一类物质褪色值得注意，即SO2能使紫色KMnO4溶液褪色，能使溴水、碘水褪色，能使Fe3＋的溶液褪色，这些“漂白”均属于氧化还原反应所致。

http://zhidao.baidu.com/question/25813554.html?si=2

http://zhidao.baidu.com/question/5765739.html?si=1

在试管中加入一块铜片，注入少量浓硫酸，加热片刻。在试管口的湿润的兰色石蕊试纸变红（SO2生成），未反应完的铜表面黑色的不溶物，试管底部还有少量的灰黑色的沉淀；将试管内的溶液倒入另一支盛有水的试管中很难观察到溶液变蓝。出现这种情况，一来没有达到实验的目的，二来在教学过程很难解释实验过程中出现的异常现象。 其实那黑色的物质是CuS、Cu2S等硫化物，灰黑色的沉淀是CuS、Cu2S等与CuSO4的混合物。整个反应是在非水溶液中进行的，反应过程中生成的少量的水以水蒸气释放出，生成的CuSO4几乎没有水溶解而以白色沉淀出在试管中。反应后试管中的溶液几乎都是浓H2SO4 ，被倒出稀释的是H2SO4 而不是CuSO4溶液，故很难观察到溶液变蓝。
用热力学分析以上现象则结论更可靠。
1．对于简单反应的热力学分析
Cu与浓H2SO4的反应，如果有CuO、Cu2O、CuS、Cu2S生成，则可能有下列反应发生：
① Cu+H2SO4==CuO+SO2+H2O
②2Cu+H2SO4==Cu2O+SO2+H2O
2Cu+2H2SO4==2CuS+2H2O+3O2
④4Cu+2H2SO4==2Cu2S+2H2O+3O2
这四个反应的热力学计算结果，列于表1。
2．对于耦合反应的热力学分析
表面看反应中Cu2S与CuS不能生成，但反应(3)、(4)均有氧产生，且浓硫酸加热即有氧产生，而反应实际中，体系释放出的氧又很少，那么，下列反应在体系中一定发生(产物与①②相同)
⑤2Cu+O2==2CuOΔG=-258.8
⑥4Cu+O2==2Cu2OΔG=-301
按照反应的耦合观点分析，则Cu2S、CuS可以产生。
所谓耦合，即是两个或两个以上体系通过各种相互作用彼此影响，以至联合起来的现象。在化学中常把一个不能自发进行的反应和另一个易自发进行的反应耦合(这个易自发的反应能消耗掉非自发反应的某种产物)。从而构成一个可以自发进行的反应。
我们把非自发的反应③④与自发的反应⑤⑥进行耦合，则有下列结果：
反应③+3×⑤
⑦ 8Cu+2H2SO4==2CuS+6CuO+2H2O
反应④+3×⑤：
⑧10Cu+2H2SO4==2Cu2S+6CuO+2H2O
反应③+3×6：
⑨14Cu+2H2SO4==2CuS+6Cu2O+2H2O
反应④+3×⑥：
⑩16Cu+2H2SO4==2Cu2S+6Cu2O+2H2O
耦合反应的热力学分析结果如表2。
由耦合反应的热力学分析结果可知：
(1)根据反应的计量关系，在参加反应的浓硫酸量均相同的情况下，这四个反应中，反应⑩的ΔG负值最大，且反应掉的铜最多。因此，首先产生的黑色物质应是黑色的Cu2S与被黑色掩蔽的棕红色的Cu2O的混合物。
(2)四个耦合反应的ΔG的顺序差值(如-169.48与-104.08的差值)均略大于60kJ·mol-1。在反应⑩的反应趋势相当大的情况下，⑨只能在反应进行到一定程度后发生，⑧的ΔG是负值，反应可发生，但因有⑩、⑨的制约，不太容易，⑦则不能发生。因此，体系中的黑色物质主要是Cu2S与Cu2O的混合物。
这个热力学计算的结果与文献中的粗略推断，颇为一致。
3．Cu2S、Cu2O转为CuSO4的热力学分析铜与浓硫酸的反应很复杂。反应中有少量CuS、CuO生成，按前面的分析是不可避免的。这里，CuO可溶于浓硫酸：
CuO+H2SO4==CuSO4+H2OΔG=-79.36kJ·mol-1
CuS可溶于热的浓硫酸，从热力学计算也可知：
CuS+2H2SO4==CuSO4+SO2+2H2O+S
ΔG=-2.28kJ·mol-1，ΔS＞O
升温有利于反应向右进行。
现在分析一下主要产物Cu2S与Cu2O在浓硫酸中的溶解性。
Cu2O可溶于浓硫酸：
Cu2O+H2SO4==CuSO4+H2O+Cu
ΔG=-58.24kJ·mol-1
Cu2S在浓硫酸中的溶解较为复杂，下面是几个反应的耦合式：
Cu2S+2H2SO4==CuSO4+Cu+S+SO2+2H2O
ΔG=30.42kJ·mol-1，ΔS=127.51Jmol-1ΔH=68.44kJ·mol-1t＞264℃时、反应可进行这个温度在浓硫酸的沸点以下，可以达到。且，实际上反应中的产物SO2不断逸出，此反应向右进行是可能的。但在一定时间内，反应、进行不完全。反应、进行的程度也远不如⑨，⑩。这就是取出铜片后，我们仍看到有黑白(白色是S)相间的物质存在的主要原因。
综上所述，铜与浓硫酸的反应，在体系内主要生成Cu2S、Cu2O。浓硫酸含水相当少，一价铜在干态情况下较稳定，所以一定时间内在体系中溶解不完全。故体系中虽有CuSO4产生，但量不大，且不易生成CuSO4·5H2O及Cu2+。因此反应停止后，看不到二价铜水合物的明显蓝色。

这个题的答案在高一第一学期的课本上，课本上有原图，确实是黑的。当时问老师，老师说稀释一下就会有蓝色出现，但是蓝色不会很明显。

我们做实验，看到的是黑色溶液，主要原因：
第一Cu中有杂质，第二生成黑色CuO。

Cu 2H2SO4（浓）=CuSO4 SO2 2H2O。1）铜块逐渐溶解2）产生刺激性气体（SO2）3）溶液呈蓝色（CuSO4溶液）。

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武义县19715078911： 将铜片放入盛有浓硫酸的试管中加热,溶液呈什么颜色 - ？
暨菁胆维： 在试管中加入一块铜片,注入少量浓硫酸,加热片刻.在试管口的湿润的兰色石蕊试纸变红(SO2生成),未反应完的铜表面黑色的不溶物,试管底部还有少量的灰黑色的沉淀;将试管内的溶液倒入另一支盛有水的试管中很难观察到溶液变蓝....

武义县19715078911： 在试管里放一块铜片,注入一定体积的浓硫酸,给试管加热,使之反应1.若铜片还有剩余,硫酸_____消耗完毕(有或者没有)...;其理由是______________... - ？
暨菁胆维：[答案] 1没有;稀硫酸不与铜反应 2取溶液于一洁净试管中,加水稀释

武义县19715078911： 将一小块铜片放入试管中,然后加入2mL浓硫酸,共热 - ？
暨菁胆维： Cu + 2 H2SO4 ==△== CuSO4 + SO2 ↑ + 2 H2O 产生无色气体,通入品红,品红褪色(因为SO2有漂白性) 通入NaOH,有反应SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H2O,但没有明显现象

武义县19715078911： 过量铜投入盛有浓硫酸的试管中,并且加热,反应完毕后,冷却加水过程中的现象是什么 - ？
暨菁胆维：[答案] 反应后有黑灰色沉淀物生成,加水稀释后溶液变为蓝绿色,我亲自做的实验绝对真实现象

武义县19715078911： 在试管里放入一块铜片,注入一定体积的浓硫酸,给试管加热,使之反应 - ？
暨菁胆维： 没有 稀硫酸不和铜反应 就算质量远小于铜片,只要还是浓硫酸,就迟早会变成稀的,因为是稀硫酸,所以还是有硫酸剩余的

武义县19715078911： 向浓硫酸中加入铜片,加热至不反应为止写出浓硫酸和铜片加热反应的化学方程式? - ？
暨菁胆维： 浓硫酸在加热的条件下会将铜单质氧化为Cu??+,自身则被还原为SO2:Cu + 2H2SO4(浓) =△= CuSO4 + 2H2O + SO2↑

武义县19715078911： 同学进行如下实验:在试管中加入铜片 再加入适量浓硫酸 然后在酒精灯火焰上均匀加热一会 观察到的现象是铜片先变黑 随后溶液变蓝 而且还发现在蓝色溶液... - ？
暨菁胆维：[答案] 底部是无水硫酸铜 如果不是氧化铜那就是硫化铜吧··· 4Cu+H2SO4 = CuS+3CuO+H2O映像里是这个

武义县19715078911： 下列叙述正确的是() - ？
暨菁胆维：[选项] A. 将一小块铜片放入盛有浓硫酸的试管中加热反应后的溶液呈蓝色 B. 将一小块钠放入盛有水的烧杯中,钠在水面上游动,同时看到烧杯内的溶液变为红色 C. 如图,一段时间后给烧杯内的溶液中加入氢氧化钠溶液,可看到Fe电极附近有红褐色沉淀生成 D. 向盛有少量Mg(OH)2沉淀悬浊液的试管中滴加氯化铵溶液,可看到沉淀溶解

武义县19715078911： 铜很浓硫酸加热反应后溶液会变绿吗 - ？
暨菁胆维： 副反应生成CuS等 在试管中加入一块铜片,注入少量浓硫酸,加热片刻.在试管口的湿润的兰色石蕊试纸变红(SO2生成),未反应完的铜表面黑色的不溶物,试管底部还有少量的灰黑色的沉淀;将试管内的溶液倒入另一支盛有水的试管中很难...

武义县19715078911： 浓硫酸与铜的反应,生成的硫酸铜,怎么观察不到 - ？
暨菁胆维： 在试管中加入一块铜片,注入少量浓硫酸,加热片刻.在试管口的湿润的兰色石蕊试纸变红(SO2生成),未反应完的铜表面黑色的不溶物,试管底部还有少量的灰黑色的沉淀;将试管内的溶液倒入另一支盛有水的试管中很难观察到溶液变蓝.出现这种情况,一来没有达到实验的目的,二来在教学过程很难解释实验过程中出现的异常现象. 其实那黑色的物质是CuS、Cu2S等硫化物,灰黑色的沉淀是CuS、Cu2S等与CuSO4的混合物.整个反应是在非水溶液中进行的,反应过程中生成的少量的水以水蒸气释放出,生成的CuSO4几乎没有水溶解而以白色沉淀出在试管中.反应后试管中的溶液几乎都是浓H2SO4 ,被倒出稀释的是H2SO4 而不是CuSO4溶液,故很难观察到溶液变蓝.