铜与浓硫酸共热时产生的黑色物质是什么？ |
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| 来源：不详 更新时间：2013-7-1 14:22:52 |
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国外化学工作者指出铜和浓硫酸共热时最常见到的反应产物是硫酸铜和硫化亚铜。在80℃以后，随着温度的提高，反应中硫酸铜的生成逐渐增加，而硫化亚铜的生成却逐渐减少，到达270℃时，硫化亚铜在反应中完全消失。反应：
Cu＋2H2SO4＝CuSO4＋SO2↑+2H2O
在各种温度都占优势，而在270℃以上时则是唯一的反应。另一个反应：
5Cu＋4H2SO4＝Cu2S↓＋3CuSO4＋4H2O
与第一个反应同时进行。在80℃左右时，第二个反应达到和第一个反应相对的最大速率。而在80℃以后，由于下述两个反应的存在，硫化亚铜在反应中逐渐消失。
Cu2S＋2H2SO4＝CuS↓＋CuSO4＋2H2O＋SO2↑
CuS＋4H2SO4＝CuSO4＋4SO2↑+4H2O
近年来，我国化学工作者对该反应的机理也进行了研究，得出如下结论：
在较低温度下，铜与浓硫酸作用后，先生成的黑色物质为Cu2S；提高温度后，生成的黑色物质为CuS。指出铜与浓硫酸之间的反应主要有：
Cu＋2H2SO4＝CuSO4＋SO2↑＋2H2O
5Cu＋4H2SO4＝Cu2S＋3CuSO4＝4H2O
Cu2S＋2H2SO4＝CuS＋CuSO4＋2H2O＋SO2↑
CuS＋2H2SO4＝S↓＋CuSO4＋SO2↑＋2H2O
第一个反应的反应温度在250℃附近。当铜耗尽时，生成的Cu2S按第三、四个反应式发生反应。
铜与浓硫酸作用后，生成的黑色物质CuS、Cu2S得以沉淀出来，可能是因为它们的溶度积较小的缘故。
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