怎样以铜为主要原料制备硫酸铜
第二章 物质转化与材料利用 ·
怎样以铜为主要原料制备硫酸铜出自浙教版九年级上册《科学》第2章,设计铜到硫酸铜的制备路径并实施。物质制备是中考实验题的综合题型,路径选择与绿色化学是评价标准。学生最易选铜与稀硫酸直接反应这条走不通的路。优创优星科学馆(义乌1+1教育旗下)把路径设计的思考过程拆开讲,帮孩子想得通、选得对。
实验情境
农药波尔多液的原料之一是硫酸铜,怎么从一块普通的铜出发制出它?铜不与稀硫酸反应,这条路走不通。换个思路:先让铜变成氧化铜,再让氧化铜与稀硫酸反应。动手试一试。
实验目标
- 完成「怎样以铜为主要原料制备硫酸铜」实验并规范记录现象与结论
实验器材与材料
| 器材 | 用途 |
|---|---|
| 铜片或铜粉 | 主要原料 |
| 酒精灯 | 加热氧化铜 |
| 稀硫酸 | 溶解氧化铜 |
| 蒸发皿 | 结晶硫酸铜 |
| 玻璃棒 | 搅拌引流 |
实验原理
铜不能直接与稀硫酸反应,需先将铜氧化为氧化铜(空气中加热),氧化铜再与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,两步实现制备
也可用铜与浓硫酸反应但污染大不宜选用。
实验步骤与现象
- 1过程和方法
- 2设计制备方法。
- 3方案一:已知铜能与浓硫酸在加热条件下反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水。
- 4写出方案一的化学方程式: 。
- 5方案二: 。
- 6写出方案二的化学方程式: 。
- 7方案三: 。
- 8写出方案三的化学方程式:。
- 9对运用以上方法进行生产时,原料的利用率及产生的污染等方面进行讨论,指出绿色工艺的可行性。
- 10方案一: 。
- 11方案二: 。
- 12方案三: 。
高频翻车现场
【1+1教育避坑提醒】实验操作中最容易做废、最容易被扣分的关键点:
路径选择铜直接加稀硫酸
后果:不反应制备失败
正确做法:先加热氧化再与稀硫酸反应
氧化步骤铜片不打磨火焰温度不够
后果:氧化不完全
正确做法:打磨光亮用外焰充分加热
结晶操作蒸发到完全干涸
后果:晶体飞溅杂质混入
正确做法:出现较多晶体即停止加热用余热蒸干
实验结论
能设计并实施铜制备硫酸铜的路径,理解先氧化再酸溶的转化思路与绿色化学理念。
拓展研究
- 1铜在空气中会锈蚀生成铜绿[化学式为,你认为可以怎样将该物质转化为硫酸铜? 第3章 能量的转化与守恒
实验考点小结与出题概率
| 核心考点 | 对应教材位置 | 出题概率 | 常见考法·避坑提醒 |
|---|---|---|---|
| 制备路径的设计 | 九上第2章 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 铜不与稀酸反应、先氧化再酸溶的思路。 |
| 铜的氧化 | 九上第2章 | ⭐⭐⭐⭐ | 加热变黑生成氧化铜,条件是加热。 |
| 氧化铜与稀硫酸反应 | 九上第2章 | ⭐⭐⭐⭐ | 黑色溶解溶液变蓝,硫酸铜生成。 |
| 绿色化学评价 | 九上第2章 | ⭐⭐⭐ | 无污染、原料利用率高,方案比较标准。 |
注:以上数据基于浙江省名校初中月考、期中、期末以及浙江省中考真题统计分析。
常见问题
铜为什么不与稀硫酸直接反应?
铜排在氢后,不能置换稀酸中的氢。
铜制备硫酸铜的路径是什么?
铜加热氧化为氧化铜,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水。
为什么不用铜与浓硫酸反应?
会生成有毒的二氧化硫污染空气,不绿色环保。
氧化铜与稀硫酸反应的现象?
黑色固体溶解,溶液变蓝。
从硫酸铜溶液中得到晶体怎么做?
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,得到硫酸铜晶体。
义乌1+1教育 · 优创优星科学馆
本实验是浙教版初中科学教材的重要探究活动,也是中考科学探究题的高频考点。优创优星科学馆 · 义乌1+1教育旗下科学实验中心,坚持“教方法、抓过程”,让孩子亲手做一遍、当场学会规范表达,把实验真正转化为得分能力。想预约科学馆实操体验或获取完整实验方案,请点击页尾报名入口。
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