湖北省赤壁市黄盖湖学校(437300) 冯雨燕

湖北省赤壁市实验中学黄新阶名师工作室(437300) 陈 乘 任和林

根据人民教育出版9年级化学下册第8单元的教学内容，笔者组织学生进行了不同金属与稀酸的反应实验。实验后，当时有一个组的学生未及时清洗实验仪器，一个星期后准备做其他实验时发现了一个奇怪的现象：在上次验证“铜片与稀盐酸不发生反应”的试管中，溶液居然变成了绿色，继续观察，7天后试管中还出现了蓝色沉淀。

教科书强调铜是活动性比较弱的金属，其金属活动顺序排在氢后面，不能置换出稀酸中的氢，教辅资料及网络中描述稀盐酸及稀硫酸都不能和铜发生反应。在盛放铜片与稀盐酸混合物的试管中，是什么原因导致溶液变成了绿色?是铜与稀盐酸反应生成了新物质吗?带着问题，笔者进行了如下探究。

1 实验一：探究铜与稀盐酸的反应

实验：用砂纸将铜片打磨光亮后，剪成小片，分别放入4个小烧杯中，编号为1、2、3、4号，再把配制好的浓度为1%、5%、10%、15%的稀盐酸分别倒入4个盛放铜片的小烧杯中。

一个星期后观察到：4个烧杯中铜片都发生了变化，且盐酸浓度越高，铜片剩余越少，溶液颜色也变成蓝色，其中4号烧杯中的溶液已变成了绿色。一个月后观察到：1号烧杯中出现了蓝色沉淀。

结论：铜可以与盐酸反应，且盐酸浓度越大，反应速率越快。

2 实验二：探究铜与稀盐酸反应的产物有没有氯化铜

假设：若铜与稀盐酸发生置换反应，则产物有CuCl2。

实验：取实验一烧杯中的蓝色溶液于试管中，滴加过量NaOH溶液，结果无蓝色沉淀产生，说明铜与稀盐酸反应得到的蓝色溶液中不含游离态Cu2＋，产物不是CuCl2。

实验：取实验一烧杯中的蓝色固体物质于试管中，加水震荡，发现蓝色固体不溶于水，再滴加稀盐酸，蓝色固体溶解，说明蓝色固体能与稀盐酸反应。在被盐酸溶解后的液体中滴加足量NaOH溶液，出现蓝色沉淀，加热该沉淀物，迅速由蓝色变成黑色。

结论：蓝色不溶物是过量的铜与空气中的氧气、二氧化碳及水作用生成的碱式碳酸铜。铜与稀盐酸反应后的产物不是CuCl2，铜与稀盐酸的反应不是置换反应。

3 实验三：探究铜是否能与稀硫酸反应

实验：将打磨光亮的铜片剪成小片，分别放入稀硫酸、氯化钠溶液、氯化钠溶液与稀硫酸混合溶液中，放置一周时间。观察到稀硫酸、氯化钠中的铜片均无明显变化，溶液未变蓝，而混合溶液中铜片却全部消失，且溶液变为蓝色。

结论：铜不能与稀硫酸反应，硫酸中混入Cl－就可以和铜发生反应。

查阅文献得知，铜与盐酸反应不可能生成氯化铜。铜片与稀盐酸混合液试管中，溶液变成了绿色，发生如下反应：

除此反应之外，试管中的蓝色物质还有铜与空气中的氧气、二氧化碳及水作用生成碱式碳酸铜及其他复杂络合物。因含[CuCl4]2－配离子显黄色，含[Cu(H2O)4]2＋配离子显蓝色，两者并存浓度相近时就显绿色。由于在氯化铜稀溶液中主要存在[Cu(H2O)4]2＋，较少存在[CuCl4]2－，所以呈现蓝绿色、蓝色或淡蓝色。在氯化铜浓溶液中主要存在[CuCl4]2－，较少存在[Cu(H2O)4]2＋，溶液会呈现黄绿色甚至棕绿色。

4 实证结论及建议

铜与稀盐酸反应速率很慢，盐酸浓度越高，反应速率越快。生成物不含氯化铜，是碱式碳酸铜及其他复杂络合物。铜不与稀硫酸反应，如果稀硫酸中混入Cl－则可以和铜发生反应。铜片在稀盐酸中变绿，其实质是铜、盐酸和溶解在酸液中的氧气反应，由于氧气量少，空气中的氧气溶入酸液的速率非常缓慢，导致短时间观察不到变化。

自来水采用氯气消毒，在消毒后应严格控制水中的H＋、Cl－含量，否则铜芯水龙头会发生反应生成碱式碳酸铜(易结垢)，缩短其使用寿命。

反应速率非常缓慢的化学反应在短时间内无法呈现明显的现象，我们不能轻易得出不反应的结论。在探究不同金属与稀盐酸、稀硫酸反应的教学中，应注意表述的准确性，“铜不与稀盐酸、稀硫酸发生反应”的说法是不正确的。建议把教辅资料和网络资料中的“铜与稀盐酸(稀硫酸)不反应”改为“铜不能置换出稀盐酸或稀硫酸中的氢”。