Cu与盐酸真的不反应吗

Cu与盐酸真的不反应吗 湖州中学 刘羽中 不久前看到参考书上的一道题目: 下列物质不能与Cu反应的是 ( ) A、FeCl溶液 B、盐酸 C、稀硝酸 D、浓硫酸 3 标准是(B)，原因很简单:在金属活动顺序表中，Cu排在H后面，是不活泼金属，不能与盐 +酸中的H反应，从而置换出H。理由看似充分，无懈可击，但事实是否真正如此呢,化学是一门以实2 验为基础的学科，一切以实验事实说话，因此我做了以下的实验: 1、取少量稀盐酸，加入细铜屑，无论常温还是加热都并无明显现象，溶液仍为无色。 2、取浓盐酸(分析纯)，加入细铜屑，开始看不到什么现象，但微热后发现铜屑表面有微小气泡生成;一段时间后，原来无色的溶液变为黄色，说明生成了新的物质，在这过程中发生了化学反应。 3、我对反应后的溶液又作了焰色反应，火焰呈绿色，说明溶液中很有可能有铜元素。 这一实验充分说明稀盐酸并不与Cu反应，但浓盐酸却可以。 为了解释这一实验事实，我查阅了相关的资料。这是由于铜在浓盐酸中生成了络离子的缘故。 +—— 2 2 Cu + 2 H + 6 Cl ? 2 CuCl+ H ? 32 —— 3—2 2n式中的CuCl事实是[CuCl]多核配离子，结构为链状连接的[CuCl]四面体。有的文献也把33n4 —它简单的写成CuCl。 2 络离子的形成使本来不进行的氧化还原反应能够发生，这与电极电势有关。 据高等无机化学教材 当金属放在它的盐溶液中时，存在着下列平衡: n+ M M + ne 金属越活泼，溶液越稀，平衡向右移动倾向越大;金属越不 活泼，溶液越浓，平衡向左移动倾向越大。若金属失去电子倾向 大于获得的电子倾向，平衡时金属离子进入溶液中，金属棒带负 电，靠近金属棒的溶液带正电(如图A)。反之，若金属获得的电 子倾向大于失去电子倾向，则金属棒带正电，其附近溶液带负电 (如图B)。从而在金属与盐溶液之间形成“双电层”，产生一定的电势差，即电极电势。 电极电势的绝对值目前尚无法测量，通常规定标准氢电极电势为零，其它电极与其相比得到电极电势的相对值。标准电极电势可比较氧化型、还原型的相对强弱。 2+o 如: Zn +2e == Zn E= -0.7628V 2+o Cu +2e == Cu E= 0.337V +o 2H + 2e == H E= 0V 2 氧化型 还原型 2+电极电势越大，说明氧化型氧化性越强;越小，说明还原型还原性也越强。因此，氧化性:Cu +2+,H,Zn;还原性:Zn,H,Cu。故Zn能置换出酸中的氢，而Cu不能。 2 电极电势与电极本质、离子浓度、温度等因素有关，沉淀剂、络合剂的加入对其也有明显影响。 +o如 Cu + e == Cu E=0.520V -o- CuCl+ e == Cu + 2Cl E=0.200V 2 —o—随络合剂Cl的加入，E大大降低，而且在大量Cl存在情况下，该电极电势还能进一步降低，Cu+/Cu o可与E接近，从而置换出酸中的氢。 H+/H2 —o当然，只有浓盐酸才能与Cu反应，稀盐酸因其溶液中[Cl]较低，对E+电极电势影响不大，Cu/Cu是不能与金属铜反应的。 络合反应使金属电极电势降低，从而使一些本来不发生的反应进行的例子还有不少。常见的是金不溶于浓硝酸，却溶于王水。 3+o Au +3e == Au E=1.42V -o- AuCl + 3e ==Au+4Cl E=1.00V 4 o E=0.95V HNO3/NO oo——E, E，金不溶于HNO，但当加入大量的Cl后，因为形成稳定的络离子AuCl，Au3+/AuHNO3/NO34 oo从而大大降低E电极电势，与E相近，反应发生。 Au3+/AuHNO3/NO 因此，对于本文开头提到的那道题，我认为命题是不够规范的，金属铜与盐酸是否反应，是不能简单的用“是”或“否”来回答的，应该视情况而定:稀盐酸与铜不反应，浓盐酸能与铜反应。题中B选项更确切的一种表述方式是稀盐酸，笼统的写盐酸易给答题者以概念上的混乱和知识上的误区。