氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应现象

氢氧化钠与硫酸铜溶液加热的探究

【摘 要】 探讨实验出现异常现象的原因：通过对比实验手段，对cuso4和naoh混合液加热没有变黑而是变蓝白色进行了探究，从浓度和酸碱度方面对反应原理进行分析。

【关键词】 cuso4；naoh；变黑；蓝色；蓝白色

【中图分类号】g63.20 【文献标识码】a 【文章编号】2095-3089（2013）20-0-01

初中化学课本有一个演示实验，用10ml量筒量取2ml氢氧化钠溶液，倒入试管中，然后用滴管在该试管中滴加硫酸铜溶液，观察有什么现象发生。用试管夹夹住试管，放在酒精灯火焰上加热，观察有什么现象发生。我还添加了一步，加热后再滴加盐酸，观察有什么现象？考虑到这个实验现象多，为了印象深刻，也考虑到有利于培养学生的多种实验操作技能，提高学生学习化学的兴趣。俗话说：“百闻不如一见，百见不如一干。”我们就把演示实验改成学生实验并要求学生如实记录观察到的实验现象，实验结果不仅出乎学生意外，更让我始料不及，有部分同学问道：“氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应的现象不是老师做的蓝色絮状沉淀，而是蓝白色沉淀，加热后的现象不是老师做的产生黑色沉淀，而是怎么加热都是蓝白色沉淀呢？为什么呢？”当时，我也是头一蒙，怎么会这样呢？我当时就给他们做，同样的药品，我就做出来了。学生做出来的蓝白色沉淀，我往里加盐酸，又变成澄清的蓝色溶液。就出现混合液加热后蓝色沉淀没有变黑而是生成绿色沉淀的这个意外现象，为了弄清反应原理和提高实验成功率，我查资料，研究过程如下：

【实验探究】

为了使实验具有可操作性，配制了饱和的溶液硫酸铜和氢氧化钠各一份。实验数据如下：

第一组，现加饱和naoh溶液2ml，再滴加饱和cuso 4

溶液2滴，混合后现象是蓝色沉淀，加热蓝色沉淀后变黑。

第二组，现加饱和naoh溶液2ml，再滴加饱和cuso 4

溶液2ml，混合后现象是大量蓝色沉淀，加热蓝色沉淀后变黑。

第三组，现加饱和cuso 4溶液2ml，再滴加饱和naoh溶液2滴，混合后现象是蓝色沉淀，加热蓝色沉淀后变成蓝白色。

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对铁与硫酸铜溶液反应的实验探究

作者：姜跟华

来源：《化学教与学》2013年第03期

文章编号：1008-0546（2013）03-093-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2013.03.040

一、 问题的提出

人民教育出版社出版的《义务教育教科书·化学·九年级·上册》第五单元课题一[探究实验方案二]（第93页）中，提出将铁钉放入硫酸铜溶液中，希望学生观察到“反应前的总质量等于反应后的总质量”的现象同时，还能观察到“溶液由蓝色变为浅绿色，铁钉表面有红色物质”。但笔者在实验教学中发现：很难在短时间内看到溶液由蓝色变为浅绿色；同时还发现铁钉表面有时没有出现红色物质，却出现黑色物质。这种异常的实验现象给我们教学带来了一些干扰，为此笔者做了大量的实验，有了一点成果与各位读者共享。

二、实验探究

1.探究实验1

（1）称量3g无水硫酸铜固体多份，然后将不同质量的水分别加入硫酸铜固体中，搅拌溶解；

（2）分别取3mL上述配制好的硫酸铜溶液于试管中，分别加入3根3.9cm铁钉；

（3）观察实验现象（①以3分钟为限②为了能准确地描述现象，避免自己主观判断，笔者请学生来观察实验现象，下同）。现象如表1所示。

实验结论：①当硫酸铜与水的质量比为3∶70左右时，实验效果好；

②硫酸铜溶液浓度较低时，易出现黑色物质。

实验分析：Cu2+会发生水解现象， Cu2++2H2OCu（OH）2+2H+，新生成的氢氧化铜又极不稳定，会迅速分解而变暗：Cu（OH）2=CuO+H2O。

初中化学中常见的可溶性铜盐除硫酸铜外，还有氯化铜和硝酸铜，为此笔者做了探究实验2。

硫酸铜加入氢氧化钠现象

1. 引言

硫酸铜和氢氧化钠是常见的无机化合物，它们之间的反应是一种典型的酸碱中和反应。在这个实验中，我们将研究硫酸铜溶液加入氢氧化钠溶液时发生的现象。

2. 实验步骤

2.1 准备实验材料和设备

• 硫酸铜溶液

• 氢氧化钠溶液

• 滴管

• 试管

• 醇灯

2.2 进行实验

1. 取一定量的硫酸铜溶液倒入试管中。

2. 使用滴管滴加一定量的氢氧化钠溶液到试管中。

3. 观察反应过程中出现的现象。

3. 实验现象及解释

3.1 实验现象描述

在实验过程中，我们观察到以下几个现象： - 反应开始时，溶液呈蓝色。 - 随着滴加氢氧化钠溶液，溶液逐渐变为浑浊的深蓝色。 - 最终，溶液中会出现沉淀。

3.2 现象解释

这个实验涉及到了硫酸铜和氢氧化钠之间的反应。硫酸铜是一种酸性物质，而氢氧化钠是一种碱性物质。当它们混合在一起时，会发生中和反应。 首先，硫酸铜溶液中的Cu2+离子和SO4 2-离子会与水分子发生水合反应，形成[Cu(H2O)6]2+和SO4 2-离子。这些离子使溶液呈现蓝色。

然后，当我们滴加氢氧化钠溶液时，其中的OH-离子会与硫酸铜溶液中的H+离子发生酸碱中和反应。这个反应产生了水分子和盐的沉淀。沉淀的产生使得溶液变得浑浊。

最终生成的沉淀是[Cu(OH)2]，它是一种蓝色固体。这解释了为什么溶液最终呈现出深蓝色。

4. 反应方程式

根据上述现象解释，我们可以写出以下反应方程式：

CuSO4 + 2NaOH -> Cu(OH)2 + Na2SO4

5. 安全注意事项

• 实验中要小心操作，避免溶液溅到皮肤或眼睛中。

• 实验后要及时清理实验台和设备，避免溶液残留造成危险。

6. 结论

通过观察硫酸铜溶液加入氢氧化钠溶液的实验现象，我们发现了蓝色溶液变为浑浊深蓝色，并产生沉淀的现象。这是由于硫酸铜和氢氧化钠之间的酸碱中和反应导致的。这个实验不仅帮助我们理解了酸碱反应的基本原理，还展示了化学反应中物质转变的过程。

硫酸铜溶液加入过量氢氧化钠溶液的现象

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