韓孝堂

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn);探究;能力

眾所周知，銅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)是高一化學(xué)必修一的常規(guī)實(shí)驗(yàn)。在高一教學(xué)時(shí)，老師不敢深層次地挖掘?qū)嶒?yàn)內(nèi)容，有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象只能解析到一定程度，因?yàn)榇蠖鄶?shù)學(xué)生的知識(shí)面還達(dá)不到相應(yīng)的高度。若是老師在高三化學(xué)總復(fù)習(xí)時(shí)再重做此實(shí)驗(yàn)，并在教材的基礎(chǔ)上增加或補(bǔ)充一些新的實(shí)驗(yàn)，如先做定性實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)掌握硫及其化合物的性質(zhì)，再設(shè)計(jì)定量實(shí)驗(yàn)分析化合物的成分，這樣，既能使學(xué)生掌握和靈活應(yīng)用化學(xué)知識(shí)，又能提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，從而起到事半功倍的效果。

一、定性實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)復(fù)習(xí)

銅與濃硫酸反應(yīng)的裝置和試劑如圖1所示。

1.根據(jù)化學(xué)方程式（預(yù)測(cè)）

由CuSO4+SO2↑+2H2O預(yù)測(cè)應(yīng)該出現(xiàn)的現(xiàn)象：a.有大量氣泡產(chǎn)生。b.發(fā)生裝置中的溶液由無色逐漸變?yōu)樗{(lán)色。c.試管②中無現(xiàn)象。d.試管③中的品紅溶液褪色。e.試管④中酸性高錳酸鉀溶液褪色。f.試管⑤中有淡黃色沉淀產(chǎn)生。

2.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

給試管①加熱，發(fā)現(xiàn)逐漸出現(xiàn)如下現(xiàn)象：a.銅表面逐漸變黑，溶液中出現(xiàn)大量黑色物質(zhì)，看不到溶液變藍(lán)。b.試管①底部有大量白色固體產(chǎn)生，并帶有黑色顆粒。c.試管①上部有大量白霧產(chǎn)生。d.試管②中有白色沉淀產(chǎn)生。e.試管③中品紅溶液褪色。f.試管④中酸性高錳酸鉀溶液褪色。g.試管⑤中有淡黃色沉淀產(chǎn)生。

反應(yīng)完畢后將試管中的溶液全部?jī)A倒在一個(gè)盛少量蒸餾水的小燒杯中，溶液近乎無色，在其中加入鋅粒后有氣泡產(chǎn)生。在試管①剩余的固體中加入一定量的蒸餾水，振蕩后靜置，發(fā)現(xiàn)白色固體消失，溶液變?yōu)樗{(lán)色，試管①底部仍有少量黑色固體，過濾，洗滌、干燥（后續(xù)實(shí)驗(yàn)備用）。

3.結(jié)論與推想

a.試管②中品紅溶液褪色和試管③中酸性高錳酸鉀褪色證明

有二氧化硫氣體產(chǎn)生。b.試管①中的白霧有可能為硫酸酸霧（待證）。c.試管②中有白色沉淀，可能為二氧化硫被空氣中氧氣氧化后溶于水產(chǎn)生的H2SO4與BaCl2反應(yīng)的結(jié)果;也可能是硫酸酸霧直接與BaCl2反應(yīng)的結(jié)果（待證）。d.試管①中反應(yīng)后的溶液仍有硫酸，因?yàn)榕c鋅粒反應(yīng)產(chǎn)生H2。e.試管①中的白色固體為CuSO4，因?yàn)榧铀笕芤鹤優(yōu)樗{(lán)色（原因是反應(yīng)后的溶液剩較多H2SO4，水的量太少，絕大多數(shù)CuSO4沒有溶于水，沒有與水結(jié)合而呈白色）。f.試管①底部產(chǎn)生黑色固體可能為CuS或Cu2S或二者混合物（待證），不可能為CuO，因?yàn)槭Ｓ嗔蛩釙?huì)與CuO發(fā)生反應(yīng)。

二、深入探究提高綜合能力

1.白色沉淀產(chǎn)生的原因探究

如圖2將試管①連接CO2發(fā)生裝置，打開止水夾K將產(chǎn)生CO2氣體通入試管①中。當(dāng)試管③中澄清石灰水變渾濁時(shí)，關(guān)閉止水夾K（排盡裝置中空氣）。然后加熱試管①，使Cu與濃H2SO4發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)看清溶液上方有白霧產(chǎn)生時(shí)，試管②中仍有白色沉淀。說明白霧為H2SO4的酸霧。并非SO2被空氣中的氧氣氧化后溶于水產(chǎn)生的硫酸反應(yīng)結(jié)果（原因是加熱時(shí)少部分硫酸被氣化而形成酸霧，隨SO2氣體排出后再與BaCl2溶液反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鋇沉淀）。

2.試管①中黑色固體物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究

（1）實(shí)驗(yàn)流程

稱取黑色固體m1g放入已稱量過的坩堝中，用酒精燈加熱、灼燒、冷卻、稱量。再灼燒、冷卻、稱量。直到質(zhì)量不再變化時(shí)，記下其質(zhì)量為m2g。

（2）數(shù)據(jù)分析

a.若m1+m2=m，則黑色物質(zhì)為Cu2S。

b.若m2-m/m1=5/6，則黑色物質(zhì)為CuS。

c.若5/6<（m2-m）/m1<1，則黑色物質(zhì)為二者混合物。

實(shí)驗(yàn)證明為二者的混合物。

三、小結(jié)知識(shí)重點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)操作，提高綜合能力

通過實(shí)驗(yàn)證明，需要掌握的重點(diǎn)知識(shí)有：a.負(fù)二價(jià)硫和正四價(jià)硫的還原性。b.二氧化硫的氧化性。c.二氧化硫的檢驗(yàn)。d.濃硫酸的特性。e.環(huán)保意識(shí)。重要操作有：過濾、洗滌、干燥、稱量、灼燒等。培養(yǎng)的能力有：分析能力，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和數(shù)據(jù)處理能力等。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析應(yīng)該發(fā)生的反應(yīng)有：

高三化學(xué)總復(fù)習(xí)中，不但要很好地掌握化學(xué)知識(shí)，更重要的是提高綜合應(yīng)用能力。特別是通過知識(shí)點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)的完美結(jié)合，深化應(yīng)用，提高能力，使學(xué)生成績(jī)更上一層樓。

編輯 張佳琪