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九年级上探究

怎样以铜为主要原料制备硫酸铜

3 星重要实验

第二章 物质转化与材料利用 ·

核心摘要

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. 1过程和方法
  2. 2设计制备方法。
  3. 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. 4写出方案一的化学方程式: 。
  5. 5方案二: 。
  6. 6写出方案二的化学方程式: 。
  7. 7方案三: 。
  8. 8写出方案三的化学方程式:。
  9. 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. 10方案一: 。
  11. 11方案二: 。
  12. 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:

1

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

2

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

3

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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