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铜与浓硫酸共热生成硫酸铜溶液和二氧化硫气体,反应的化 学方程式是:Cu+2 H2SO4(浓)CuSO4+SO2 +2 H2O 而实际上做这个实验时往往产生黑色沉淀物,有时由于沉淀 物的掩蔽,看不到蓝色的硫酸铜溶液,这是什么原因呢?
有人认 为是由于浓硫酸的氧化性很强,产生的黑色沉淀物是CuO,这是 不符合事实的。因为CuO是碱性氧化物,它具有碱性氧化物的通 性,能与酸反应生成盐和水。
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
因此,CuO在硫酸中是不能存在的。
铜与浓硫酸作用能同时 发生下列两个反应:
Cu + 2 H2SO4(浓)CuSO4+SO2 +2 H2O ①
5 Cu + 4 H2SO4(浓)Cu2S+3 CuSO4 + 4 H2O ②
反应的温度都在273 K〜543 K,但反应②在273 K〜373 K 时反应趋势增加,373 K〜543 K时反应趋势减小。而且反应②中 生成的黑色Cu2S可以进一步被浓硫酸氧化。
Cu2S+2 H2SO4(浓)=CuS +CuSO4+SO2 +2 H2O
生成的CuS也是黑色物质,它也可以被浓硫酸继续氧化。
CuS+2 H2SO4(浓)=S +CuSO4+SO2 个 +2 H2O
CuS的溶解度很小,虽能被浓硫酸氧化,但这种氧化反应是很弱的。正因为这样,Cu2S、CuS在反应中会沉淀出来,所 以黑色沉淀物是Cu2S和CuS的混合物。
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