2022年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)室配制硫酸銅溶液會(huì)變渾濁嗎

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1、2022年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)室配制硫酸銅溶液會(huì)變渾濁嗎 實(shí)驗(yàn)室配制硫酸銅溶液會(huì)變渾濁嗎?這本來(lái)是做個(gè)實(shí)驗(yàn)就能明白的問(wèn)題,可是某些教輔書(shū)以及網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)的試題卻給寒窗下苦讀的學(xué)生挖了個(gè)陷阱: 【題1】實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)加入少量 防止渾濁。 【題3】用熱水配制CuSO4溶液時(shí),為什么會(huì)產(chǎn)生渾濁?怎樣才能用熱水配制出澄清的CuSO4溶液? 上述問(wèn)題有一

2、個(gè)共同的標(biāo)準(zhǔn)答案,就是:CuSO4溶于水(尤其是溶于熱水)會(huì)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(xué)生關(guān)注實(shí)驗(yàn),要求能用實(shí)驗(yàn)的手段解決元素性質(zhì)與理論銜接的問(wèn)題。 為了討論問(wèn)題的需要,我近期做了下面的實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)時(shí)的室溫為23℃。 CuSO4·5H2O晶體在水中的溶解度: 20℃,32g; 30℃,37.8g 實(shí)驗(yàn)試劑:分析純CuSO4·5H2O、蒸餾水 實(shí)驗(yàn)過(guò)程: 1、稱(chēng)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(duì)照實(shí)驗(yàn)。 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(huì)兒、形成的硫酸銅溶液未見(jiàn)渾濁,加熱至微沸,也未見(jiàn)渾濁。 3、向上述溶液中,再加入一定量蒸餾水稀釋?zhuān)袷幓靹蚝螅o置,仍未見(jiàn)渾濁。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在實(shí)驗(yàn)室用分析純的五水硫酸銅和蒸餾水配制的硫酸銅溶液,無(wú)論加熱或不加熱,都不變渾濁。 【問(wèn)題討論1】難道硫酸銅溶于水不發(fā)生水解嗎? 當(dāng)然會(huì)水解!因?yàn)榱蛩徙~屬于強(qiáng)酸弱堿鹽,水解不可避免,且Cu2+水解對(duì)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(shí)未出現(xiàn)渾濁,而配制氯化鐵溶液會(huì)使溶液變渾濁呢? 這是由于Cu2+水解程度遠(yuǎn)小于Fe3+,且硫酸銅水解產(chǎn)生的硫酸是高沸點(diǎn)強(qiáng)酸,會(huì)抑制Cu2+的進(jìn)

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(wèn)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(duì)物質(zhì)溶解過(guò)程中的變化現(xiàn)象認(rèn)識(shí)有關(guān)。 硫酸銅雖然屬于易溶于水的鹽,但溶解過(guò)程必然經(jīng)歷晶體顆粒由大到小的過(guò)程;溶解時(shí)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(guò)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(shí)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(huì)兒再觀察溶液是否還渾濁。 為此,我還在相同的實(shí)驗(yàn)條件下,做了一個(gè)氫氧化鈉固體溶于水的實(shí)驗(yàn)作對(duì)照。 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過(guò)程 1、稱(chēng)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(duì)照實(shí)驗(yàn)。 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(wú)二致。 上述實(shí)驗(yàn)足以說(shuō)明,在物質(zhì)溶解過(guò)程中出現(xiàn)的“渾濁”,未必是因?yàn)樾纬闪穗y溶物。有時(shí)稍等一會(huì)兒,時(shí)間就會(huì)讓我們明白真相。

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