銅和銅的化合物性質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


  〔點(diǎn)評(píng)〕本實(shí)驗(yàn)中“氧化銅分解生成紅色的氧化亞銅”、“銅氨絡(luò)合物”等實(shí)驗(yàn)一般較少關(guān)注,值得參考。

  目的:認(rèn)識(shí)銅和銅的化合物的性質(zhì)。

  用品:試管、試管架、試管夾、量筒、坩堝鉗、集氣瓶、玻璃片、酒精燈、酒精噴燈。黃銅、白銅、青銅制件、有銅綠的制件、電解銅、硫、氯氣、稀鹽酸、濃鹽酸、稀硫酸、濃硫酸、稀硝酸、濃硝酸、硫酸銅、碳酸鈉、銅屑、氧化銅、氧化亞銅、氫氧化鈉、氨水。

  原理:銅是一種很重要的金屬,通常有+1、+2 兩種價(jià)態(tài),以+2 價(jià)為主。

  操作:

  1.銅的物理性質(zhì) 展示純銅制件(銅導(dǎo)線或電解銅片),它是具有紫紅色光澤的金屬,質(zhì)很軟。從銅導(dǎo)線可知它具有良好的導(dǎo)電性,從銅絲和銅片可知它有很好的延展性,從紫銅制的水浴鍋可知它有良好的導(dǎo)熱性。純銅是由電解法制得的,稱(chēng)電解銅,純度高達(dá)99.99%。展示白銅、黃銅、青銅制件,它們都是銅的合金。白銅是銅、鎳和鋅的合金,黃銅是銅和鋅的合金,青銅是銅、錫和鋁的合金。它們分別具有質(zhì)硬、堅(jiān)韌、易鑄造等性能。

  2.銅的化學(xué)性質(zhì)

 。1)銅的銹蝕:展示生有銅綠的制件,說(shuō)明銅在干燥空氣里是相當(dāng)穩(wěn)定的,但在潮濕的空氣里,日久后會(huì)生成一層綠色的堿式碳酸銅,俗稱(chēng)銅綠:

  2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3

 。2)銅跟非金屬的反應(yīng):參看“氯氣的性質(zhì)”、“硫的性質(zhì)”。

  (3)銅跟酸的反應(yīng):在三支試管里,分別盛稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸各3 毫升,各加入銅片一小片,觀察反應(yīng)現(xiàn)象。將不發(fā)生反應(yīng)的試管微微加熱,觀察有無(wú)反應(yīng)發(fā)生。結(jié)果銅不能跟稀鹽酸、稀硫酸發(fā)生反應(yīng),但能溶于稀硝酸中,液面上無(wú)色,在試管口附近有紅棕色的氣體產(chǎn)生。因?yàn)樯傻臒o(wú)色一氧化氮在空氣中會(huì)被氧化成紅棕色的二氧化氮。

  用濃鹽酸、濃硫酸、濃硝酸重復(fù)上述的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果銅不跟冷的濃硫酸反應(yīng),但能跟熱的濃硫酸、濃鹽酸和濃硝酸反應(yīng),分別釋出二氧化硫、氫氣和二氧化氮?dú)怏w。

  Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+2H2O+SO2↑

  2Cu+6HCl(濃)=2H2CuCl3+H2↑

  Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑

  3.銅的化合物

 。1)銅的氧化物:取一根銅絲,用砂紙把它的一端擦光,露出紫紅色的金屬銅,在酒精燈火焰上加熱片刻,取出,冷卻?梢钥吹姐~的表面已生成一層黑色的氧化銅。

  另取少量黑色氧化銅粉末放在硬質(zhì)試管里,用酒精噴燈強(qiáng)熱3 分鐘,取出冷卻。黑色氧化銅已分解成紅色的氧化亞銅,并放出氧氣。

  (2)氫氧化銅:在試管里盛0.2 摩/升CuSO4 溶液5 毫升,用滴管吸取2摩/升NaOH 溶液,一滴滴地滴入CuSO4 溶液里,邊滴邊振蕩,即見(jiàn)有淡藍(lán)色的氫氧化銅沉淀析出。

 。3)銅氨絡(luò)合物:往盛有氫氧化銅沉淀的試管里,逐漸加入2 摩/升氨水,邊加邊振蕩,即見(jiàn)沉淀逐漸溶解,得到深藍(lán)色的溶液,因?yàn)樯闪算~氨絡(luò)合物。

  注意事項(xiàng):銅和濃硫酸作用時(shí)的產(chǎn)物往往顯黑色。這是因?yàn)樵摲磻?yīng)較復(fù)雜,常伴隨著生成黑色的硫化亞銅等副反應(yīng)。由于反應(yīng)中有少量硫化亞銅及硫化銅存在,因此反應(yīng)混和物呈現(xiàn)黑色。

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