烧碱溶液和硫酸铜(CuSO4)溶液反应是初中化学常见的反应,人教版《化学(九年级)》教材中就介绍了把CuSO4溶液滴加到烧碱溶液中,反应产生蓝色沉淀Cu(OH)2。笔者从李红萍的研究中发现,反应物的滴加顺序不同,生成物也不一样,只有把2%的CuSO4溶液滴加到较小浓度的烧碱溶液中,或把较高浓度的烧碱溶液滴加到2%的CuSO4溶液中,才会产生Cu(OH)2沉淀;如果反应物的浓度不一样,就会产生Cu4(OH)6SO4或四羟基合铜酸钠[1]。基于上述分析,笔者设计了如下实验。
一、实验探究一
二、实验探究二
三、实验结果与分析
四、探究异常现象
五、实验的趣味化设计
1.方案一
准备20%的烧碱溶液和8%的CuSO4溶液,先把20%的烧碱溶液倒入试管内,然后用胶头滴管沿着试管的内壁缓缓滴入CuSO4溶液,由于烧碱溶液的密度大,所以会沉入试管底部,CuSO4溶液与烧碱溶液的交界处产生Cu(OH)2,CuSO4浮在Cu(OH)2上面。Cu(OH)2固体下端和高浓度烧碱溶液接触,一部分变成蓝色四羟基合铜酸钠溶液,所以,试管内从上往下分别出现CuSO4,Cu(OH)2,四羟基合铜酸钠,NaOH四个分层。
稍稍振荡试管,上层CuSO4和NaOH混合,产生Cu4(OH)6SO4,管内从下往上出现深蓝色溶液、亮蓝色沉淀、浅蓝色沉淀、蓝绿色沉淀的分层。
2.方案二
当把CuSO4溶液注入烧碱溶液时,产生亮蓝色固体。注入CuSO4溶液的速度不同,产生固体的形态也不一样。
所以,可以把烧碱溶液装在烧杯里面,用不同注射仪器(吸管、胶头滴管、带胶水滴管的针筒)在不同位置(如伸入液面下某一位置、在液面上直接滴加)以不同速度滴入CuSO4溶液,会出现形态不同的蓝色固体。
参考文献
[1] 李红萍,丁未.硫酸铜与氢氧化钠溶液反应条件探究[J].化学教学,2014(2):49-50.
俞秋霞 江苏省江阴市第一初级中学 |