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〔点评〕帮助我们认识铜离子在不同条件下颜色的变化,其中Cl-浓度等条件的影响是我们不太关注的,由此可以使我们更加全面的了解铜离子的性质,并澄清Cu2+和Cl-不反应的认识误区。
实验目的: 了解为何同一种物质加酸、加碱其颜色会如此多变。
实验器材:硫酸铜、盐酸、氨水
实验步骤:
游戏一
1. 取饱和硫酸铜溶液10ml,置于100ml的烧杯内,先观察硫酸铜溶液颜色
2. 沿烧杯壁缓慢倒入无色的浓盐酸10ml,仔细观察溶液呈和颜色?搅拌均匀溶液颜色有何改变?
3. 在加入50ml的水,此时溶液颜色又有何改变?
4. 实验结果:硫酸铜溶液,因铜离子被水分子完全包围而呈现蓝色,当浓盐酸加入时,铜离子被氯离子包围而呈现黄色,但因背景颜色为蓝色,有些同学可能会看成黄绿色。搅拌均匀后,整个溶液则由黄色和蓝色互补而呈现绿或黄绿色。加大量水后,铜离子在溶液中被水分子完全包围的机会变大,溶液因此变回蓝色的情况。
游戏二
1. 饱和硫酸铜溶液约5ml,置于15ml的试管内,先观察颜色和状况。
2. 沿试管壁用乳头滴管缓慢的加入浓氨水,使试管内的液体分成两层。
3. 观察此时上层溶液是什么颜色?下层是什么颜色?两层液体的交界面又是什么颜色?交界面下缘是否生成固体?(如果现象不清楚,可轻轻摇动试管)此种固体是什么颜色?
4. 用橡皮塞把试管口塞住后,急剧摇动,溶液完全混合后,只呈现一种液体,此时溶液呈何颜色?
5. 注意:浓氨水具有强烈的臭味,因此请在通风良好的地方做游戏。
『硫酸铜和浓氨水生成蓝色的铜酸错离子』方程式为:
CuSO4 + 4NH4OH → Cu(NH3)4‧4H2O 深蓝色
另一个反应是硫酸铜和氨溶于水生成的碱OH-结合生成氢氧化铜白色沈淀(观察的颜色因背景是深蓝色,因此氢氧化铜呈白色而不是一般的浅蓝色)。方程式为
NH3 + H2O → NH4OH
NH4OH → NH4+ + OH-
2OH- + CuSO4 → Cu(OH)2 + SO42-
试管整个摇动后,整个呈深蓝色的铜氨离子。
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