2019-2020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變渾濁嗎.doc

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2019-2020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變渾濁嗎 實(shí)驗(yàn)室配制硫酸銅溶液會變渾濁嗎？這本來是做個實(shí)驗(yàn)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(xué)生挖了個陷阱： 【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？ 上述問題有一個共同的標(biāo)準(zhǔn)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(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)與理論銜接的問題。 為了討論問題的需要，我近期做了下面的實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)時(shí)的室溫為23℃。 CuSO45H2O晶體在水中的溶解度： 20℃，32g； 30℃，37.8g 實(shí)驗(yàn)試劑：分析純CuSO45H2O、蒸餾水 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)。 2、向裝有硫酸銅晶體試管中也加入10mL蒸餾水，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(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(dāng)然會水解！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，會抑制Cu2+的進(jìn)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(rèn)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(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”。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(shí)驗(yàn)條件下，做了一個氫氧化鈉固體溶于水的實(shí)驗(yàn)作對照。 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(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，與蒸餾水毫無二致。 上述實(shí)驗(yàn)足以說明，在物質(zhì)溶解過程中出現(xiàn)的“渾濁”，未必是因?yàn)樾纬闪穗y溶物。有時(shí)稍等一會兒，時(shí)間就會讓我們明白真相。