2022年高考化學二輪復(fù)習 實驗室配制硫酸銅溶液會變渾濁嗎

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1、2022年高考化學二輪復(fù)習 實驗室配制硫酸銅溶液會變渾濁嗎 實驗室配制硫酸銅溶液會變渾濁嗎?這本來是做個實驗就能明白的問題,可是某些教輔書以及網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)的試題卻給寒窗下苦讀的學生挖了個陷阱: 【題1】實驗室配制CuSO4溶液,為防止溶液渾濁,可采取的方法是( ) A、加熱 B、加堿 C、加鹽酸 D、加H2SO4 【題2】實驗室配制CuSO4溶液,常常出現(xiàn)渾濁的原因是____ (填離子方程式), 可以采取在配制時加入少量 防止渾濁。 【題3】用熱水配制CuSO4溶液時,為什么會產(chǎn)生渾濁?怎樣才能用熱水配制出澄清的CuSO4溶液? 上述問題有一

2、個共同的標準答案,就是:CuSO4溶于水(尤其是溶于熱水)會發(fā)生水解,生成難溶的Cu(OH)2,為抑制其水解,應(yīng)加入硫酸。 看上去,這些命題的主觀愿望是好的,就是督促學生關(guān)注實驗,要求能用實驗的手段解決元素性質(zhì)與理論銜接的問題。 為了討論問題的需要,我近期做了下面的實驗。 實驗時的室溫為23℃。 CuSO4·5H2O晶體在水中的溶解度: 20℃,32g; 30℃,37.8g 實驗試劑:分析純CuSO4·5H2O、蒸餾水 實驗過程: 1、稱取3g硫酸銅晶體加入到一支試管中,另取10mL蒸餾水在一支試管中作空白對照實驗。 2、向裝有硫酸銅晶體試管中也加入10mL蒸餾

3、水,振蕩后靜置一會兒、形成的硫酸銅溶液未見渾濁,加熱至微沸,也未見渾濁。 3、向上述溶液中,再加入一定量蒸餾水稀釋,振蕩混勻后,靜置,仍未見渾濁。 實驗結(jié)論:在實驗室用分析純的五水硫酸銅和蒸餾水配制的硫酸銅溶液,無論加熱或不加熱,都不變渾濁。 【問題討論1】難道硫酸銅溶于水不發(fā)生水解嗎? 當然會水解!因為硫酸銅屬于強酸弱堿鹽,水解不可避免,且Cu2+水解對應(yīng)的Cu(OH)2或Cu2(OH)2SO4均難溶于水。 那為什么配制硫酸銅溶液時未出現(xiàn)渾濁,而配制氯化鐵溶液會使溶液變渾濁呢? 這是由于Cu2+水解程度遠小于Fe3+,且硫酸銅水解產(chǎn)生的硫酸是高沸點強酸,會抑制Cu2+的進

4、一步水解,因此,硫酸銅在溶液中的水解量非常有限,以致觀察不到溶液變渾濁。 【問題討論2】反觀上述試題,所配制硫酸銅溶液變渾濁是虛構(gòu)的嗎? 未必。原因應(yīng)該很復(fù)雜,可能所用硫酸銅試劑自身的純度較低,也可能與配制溶液的水質(zhì)有關(guān),還可能與所用儀器的清潔程度有關(guān)。 此外,也與我們對物質(zhì)溶解過程中的變化現(xiàn)象認識有關(guān)。 硫酸銅雖然屬于易溶于水的鹽,但溶解過程必然經(jīng)歷晶體顆粒由大到小的過程;溶解時的熱效應(yīng)也可能影響物質(zhì)的聚集狀態(tài);在振蕩試管的過程中,還有一些氣體被分散在液體中微顯濁狀(即便拿裝有蒸餾水的試管振蕩也是如此)。所以,在振蕩時觀察物質(zhì)的溶解狀況,常??赡芤蚨喾N不同的因素導(dǎo)致溶液呈現(xiàn)“渾濁”。

5、正確的操作,應(yīng)該是在振蕩后靜置一會兒再觀察溶液是否還渾濁。 為此,我還在相同的實驗條件下,做了一個氫氧化鈉固體溶于水的實驗作對照。 實驗試劑:分析純NaOH固體、蒸餾水 NaOH在水中的溶解度:10℃ 98g; 20℃ 109g; 30℃ 119g 實驗過程 1、稱取2gNaOH加入到一支試管中,另取10mL蒸餾水在一支試管中作空白對照實驗。 2、向裝有NaOH的試管中也加入10mL蒸餾水,振蕩,得NaOH溶液,可看上去呈乳白狀。 3、15秒后的狀況:仍顯濁狀。 4、2min后的狀況:完全清澈透明,與蒸餾水毫無二致。 上述實驗足以說明,在物質(zhì)溶解過程中出現(xiàn)的“渾濁”,未必是因為形成了難溶物。有時稍等一會兒,時間就會讓我們明白真相。

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