〔點評〕本實驗中“氧化銅分解生成紅色的氧化亞銅”、“銅氨絡合物”等實驗一般較少關注,值得參考。
目的:認識銅和銅的化合物的性質。
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 兩種價態(tài),以+2 價為主。
操作:
1.銅的物理性質 展示純銅制件(銅導線或電解銅片),它是具有紫紅色光澤的金屬,質很軟。從銅導線可知它具有良好的導電性,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熱性。純銅是由電解法制得的,稱電解銅,純度高達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。它們分別具有質硬、堅韌、易鑄造等性能。
2.銅的化學性質
。1)銅的銹蝕:展示生有銅綠的制件,說明銅在干燥空氣里是相當穩(wěn)定的,但在潮濕的空氣里,日久后會生成一層綠色的堿式碳酸銅,俗稱銅綠:
2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3
(2)銅跟非金屬的反應:參看“氯氣的性質”、“硫的性質”。
。3)銅跟酸的反應: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,觀察反應現象。將不發(fā)生反應的試管微微加熱,觀察有無反應發(fā)生。結果銅不能跟稀鹽酸、稀硫酸發(fā)生反應,但能溶于稀硝酸中,液面上無色,在試管口附近有紅棕色的氣體產生。因為生成的無色一氧化氮在空氣中會被氧化成紅棕色的二氧化氮。
用濃鹽酸、濃硫酸、濃硝酸重復上述的實驗。結果銅不跟冷的濃硫酸反應,但能跟熱的濃硫酸、濃鹽酸和濃硝酸反應,分別釋出二氧化硫、氫氣和二氧化氮氣體。
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。可以看到銅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試管里,用酒精噴燈強熱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,即見有淡藍色的氫氧化銅沉淀析出。
。3)銅氨絡合物: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,即見沉淀逐漸溶解,得到深藍色的溶液,因為生成了銅氨絡合物。
注意事項:銅和濃硫酸作用時的產物往往顯黑色。這是因為該反應較復雜,常伴隨著生成黑色的硫化亞銅等副反應。由于反應中有少量硫化亞銅及硫化銅存在,因此反應混和物呈現黑色。
來源:中國化學課程網
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