【Cu能与硫酸反应吗】铜(Cu)是一种常见的金属,化学性质相对稳定。在日常生活中,我们常看到铜制品如铜线、铜管等不易被腐蚀,这说明铜的活动性较低。那么,铜是否能与硫酸(H₂SO₄)发生反应呢?这是一个常见但容易混淆的问题。
从化学角度分析,铜能否与硫酸反应,取决于硫酸的浓度和反应条件。以下是详细总结:
一、结论总结
| 条件 | 是否反应 | 反应现象 | 反应产物 |
| 稀硫酸 | 否 | 无明显反应 | — |
| 浓硫酸(加热) | 是 | 铜逐渐溶解,产生气体 | CuSO₄、SO₂、H₂O |
二、详细分析
1. 稀硫酸(浓度较低):
在常温下,铜与稀硫酸几乎不发生反应。这是因为铜的金属活动性较弱,无法将氢离子(H⁺)还原为氢气(H₂)。因此,在实验室中,通常不会用稀硫酸来制取氢气,而是使用活泼金属如铁、锌等。
2. 浓硫酸(浓度较高,约98%)且加热:
当铜与浓硫酸在加热条件下反应时,会发生氧化还原反应。反应过程中,浓硫酸作为强氧化剂,将铜氧化为硫酸铜(CuSO₄),同时自身被还原为二氧化硫(SO₂)气体,并生成水(H₂O)。
反应方程式如下:
$$
\text{Cu} + 2\text{H}_2\text{SO}_4(浓) \xrightarrow{\Delta} \text{CuSO}_4 + \text{SO}_2↑ + 2\text{H}_2\text{O}
$$
反应过程中会观察到溶液由无色变为蓝色(Cu²⁺的颜色),并有刺激性气味的气体逸出。
3. 温度影响:
即使是浓硫酸,若不加热,反应也难以进行。因此,加热是该反应的重要条件之一。
三、实际应用与注意事项
- 在工业上,铜与浓硫酸的反应可用于生产硫酸铜,但因反应剧烈且产生有毒气体(SO₂),需在通风良好的环境中操作。
- 实验室中若要验证铜与硫酸的反应,应选择浓硫酸并控制好温度,避免危险。
四、常见误区
- 有人误以为所有金属都能与酸反应,但实际上只有金属活动性顺序表中排在氢之前的金属才能与酸反应放出氢气。
- 铜虽然不能与稀硫酸反应,但在特定条件下仍可与其他强氧化性酸反应,如硝酸。
五、总结
综上所述,铜在常温下不能与稀硫酸反应,但在加热条件下可以与浓硫酸反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水。这一反应属于典型的氧化还原反应,具有一定的实验价值和工业用途。


