铜和浓硫酸加热反应现象(铜和浓硫酸加热生成什么)

高中课本上对这个实验的描述很简单，但实际情况要复杂得多。我有幸看到了化学老师做这个实验的视频。这里我想整理一下常见的实验现象及其解释。

(1)产生黑色固体：在加热环境下，浓硫酸与铜的反应逐步进行。铜首先被浓硫酸氧化成黑色CuO，然后CuO与硫酸反应生成CuSO4。此外，还有一些副反应，生成黑色CuS、Cu2S等，这些物质再被浓硫酸氧化，生成硫酸铜、二氧化硫、单质硫等物质。

反应方程式如下：Cu+H2SO4（浓）CuSO4+Cu2S+H2O

Cu2S+H2SO4(浓)CuSO4+CuS+SO2(g)+H2O

CuS+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2(g)+S+H2O

S+H2SO4(浓)SO2(g)+H2O

(2)产生(灰)白色物质：无水CuSO4，不溶于浓硫酸。

(3)产生大量白雾：

由于反应液处于沸腾状态（浓硫酸的沸点为338），反应过程中产生的水和一定量的硫酸变成水蒸气，从而在液面上方形成硫酸酸雾。试管。

(4)试管壁上出现浅黄色固体，然后逐渐消失：

在此温度下，硫酸和铜一起加热时副反应中产生的部分硫变成硫蒸气并从溶液中逸出。硫蒸气首先凝结成浅黄色固体并粘附在试管壁上。随着试管内温度逐渐升高，硫酸蒸气将凝结的硫氧化成二氧化硫并慢慢消失。其反应方程式为：

S+H2SO4(浓)SO2(g)+H2O

（五）其他：

有人认为，当浓硫酸与过量的铜反应结束时，铜和硫酸（变成稀硫酸）都残留下来。原因是随着反应的进行，由于硫酸的不断消耗和水的不断生成，硫酸的浓度逐渐降低。当变成稀硫酸时，铜与稀硫酸之间不再发生氧化还原反应，反应停止。然而，实验现象表明这并没有发生。由于浓硫酸含水量极少，虽然反应过程中生成一定量的水（生成的水大部分随硫酸蒸气凝结回试管内），但浓硫酸中必然存在一定量的水蒸气。排出的气体与二氧化硫气体一起逸出。出来，所以浓硫酸没有被充分稀释。因此，只要有铜存在，氧化还原反应就可以持续进行，直至所有的硫酸都反应完毕，得到硫酸铜和少量氧化铜、硫化铜（硫化亚铜）的灰白色固体混合物。放置时可以看到长气管内的冷凝水仍在缓慢向下流动。试管上部内壁上的无水硫酸铜与其接触后发生水合，形成蓝色的五水硫酸铜晶体。