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溶液中各個離子的顔色

生活更新时间:2024-09-01 20:19:21

【試劑】

硫酸銅、酒石酸鉀鈉、過氧化氫3%。

【步驟】

1. 配制60ml 1mol/L的酒石酸鉀鈉溶液。為了便于計算，我們可以稱取28.2g酒石酸鉀鈉，用100ml水溶解。然後，取其中的60ml溶液做這個實驗。

2. 稱取2.5g硫酸銅，用10ml水配成溶液待用。

3.将60ml酒石酸鉀鈉溶液和40ml過氧化氫3%混合，然後放到磁力攪拌器上，加入轉子并開始加熱。同時在溶液中放好溫度計，以便随時監測溶液的溫度。

溶液中各個離子的顔色（溶液中的藍與金）1

溶液中各個離子的顔色（溶液中的藍與金）2

溶液中各個離子的顔色（溶液中的藍與金）3

4.當溶液的溫度達到50℃時，打開磁力攪拌器開始攪拌。同時，加入1ml在前面配制的硫酸銅溶液，然後觀察現象。可見溶液中開始冒出大量的氣泡，而顔色也由藍色變成了金色，然後慢慢變深。

溶液中各個離子的顔色（溶液中的藍與金）4

5. 再次量取40ml過氧化氫3%加入已經變色的溶液中，溶液會再次變藍，過一段時間後重新變成金色。通過不斷添加過氧化氫3%，這樣的過程大約可以重複3次。

【原理】

酒石酸鉀鈉中所含有的酒石酸根是一種用于和銅離子發生配合的常用物質。它在和銅離子發生配合之後會生成绛藍色的酒石酸銅，這也就是為什麼我們在溶液中隻加入了1ml硫酸銅就能看到那麼明顯的藍色。

我們分兩步解釋這個過程。對于整個溶液來說，50°C是一個臨界溫度。在這個溫度以上，銅離子會氧化酒石酸根，同時自身被還原成 1價，生成氧化亞銅。這便是溶液的顔色由藍色變為金色并逐漸加深的原因。遺憾的是，關于這一步的具體過程，目前科學界還沒有一個完整的統一定論，所以我們并不能寫出一個具體的方程式。

接下來，當我們重新加入過氧化氫的時候，過氧化氫會将 1價的亞銅離子重新氧化到 2價的銅離子，所以藍色就

又變回來了。而這個加入溶液的過程相當于降溫，因此溶液的藍色可以保持一小段時間，當溫度再次升高到50°C的時候，第一個反應便再度發生了。

溶液中各個離子的顔色（溶液中的藍與金）5

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