透過實驗銅離子在濃硫酸中無色。

銅與濃硫酸反應實驗，理論上溶液呈藍色（反應後的混合液倒入水中溶液也呈藍色），但實際上往往看到溶液呈綠色（反應後的混合液倒入水中溶液也呈綠色）。對這一異常現象至今未有合理解釋。筆者對此進行了研究，下面將筆者的研究歷程及結果介紹如下。

1 銅與濃硫酸在加熱條件下發生多個反應，如生成硫酸銅、硫化銅、硫化亞銅、硫酸亞銅、硫等

1.1 溶液呈綠色會不會與硫有關

因為硫是黃色的、水合銅離子是藍色的，膠體硫與水合銅離子形成的混合溶液呈綠色。這種解釋從理論上看是合理的，但需要實驗進一步確認。為此，筆者設計瞭如下實驗：透過酒精溶解硫，取上層清液逐滴加入到硫酸銅溶液中並不斷攪拌，發現溶液變渾濁，但溶液依舊是藍色。該實驗說明，溶液呈綠色並不是由硫和水合銅離子引起的。

1.2 溶液呈綠色會不會與黑色的膠體狀的硫化銅、硫化亞銅有關

為此，設計瞭如下實驗：透過蔗糖被濃硫酸炭化製得細碎的炭（由黑色的炭代替硫化銅、硫化亞銅進行實驗），取少量細碎的炭加入到硫酸銅溶液中並不斷攪拌，發現溶液變渾濁，但溶液是藍黑色的，過濾後溶液依舊是藍色。該實驗說明，溶液呈綠色並不是由硫化銅、硫化亞銅和水合銅離子引起的。

2 亞硫酸亞銅可與水生成的Cu2SO3?0.5H2O呈黃色，Cu2+與水結合生成的水合銅離子呈藍色，黃色與藍色混合後，溶液呈綠色

這種解釋似乎可以。仔細想想，又覺得不對：一則沒有資料證明銅與濃硫酸在加熱條件下發生反應生成亞硫酸亞銅，二則亞硫酸亞銅在硫酸過量且加熱的條件下不可能存在。這種解釋又被否定了。

3 試問：反應後的混合液中會不會有Fe3+（銅不純，含有鐵）？如果有的話，Fe3+呈黃色，與水合銅離子混合溶液呈綠色

為此，筆者進行了如下實驗。

實驗1 檢驗反應後的混合液中是否含有Fe3+

取一段表面光潔的粗銅絲，用鑷子夾住，放在酒精燈火焰上灼燒，發現火焰呈綠色，初步證明銅

取一段螺旋狀的粗銅絲放入較大試管中，然後加入濃硫酸5～8mL，將試管固定在鐵架臺上，用酒精燈加熱，可觀察到溶液慢慢變綠色、黑綠色。移開酒精燈，待溶液冷卻後倒入5～8mL蒸餾水中，過濾，看到溶液呈綠色。

另取一段螺旋狀的粗銅絲，用鑷子夾住，在酒精燈上灼燒至火焰沒有綠色，放入較大試管中，然後加入濃硫酸5～8mL，將試管固定在鐵架臺上，用酒精燈加熱，可觀察到溶液慢慢變藍色、藍黑色。移開酒精燈，待溶液冷卻後倒入5～8mL蒸餾水，過濾，看到溶液呈藍色。

透過以上對比實驗可知，銅與濃硫酸反應溶液呈綠色，是由於銅表面沾附氯元素（聚氯乙烯）引起的。

除此之外，如果銅表面沾附無機含氯化合物；或者試管不乾淨，沾附無機含氯化合物；或者稀釋硫酸銅時用自來水（含氯離子）；或者用手（汗水）拿銅絲都有可能導致溶液呈綠色。

為保證實驗成功（硫酸銅溶液呈藍色），需做到：①對所用銅絲灼燒至火焰沒有綠色後用。②試管要乾淨，多次用蒸餾水洗滌。③稀釋硫酸銅時要用蒸餾水，不能用自來水（含氯離子）。④不要用手直接拿銅絲。

銅與濃硫酸反應通常看不到溶液呈藍色，往往看到溶液下層產生白色沉澱，將反應混合物倒入水中才看到溶液呈藍色。

產生這種現象的原因是，實驗時濃硫酸量較多，產物水被濃硫酸吸收。導致生成的硫酸銅無法水合形成水合銅離子，故不能呈現藍色。

無水硫酸銅呈白色。