实验研 究
石灰 石 与能硫 酸持续 反应 的 实 验探 究吴
孙富
当阳( 市 第 二级 中学高, 湖 北当 阳 4 441 0 0)
摘
:要 加入 化氯钠 能使 硫酸 钙 不 断地从石 灰 表石 面落 脱不并断 地散 扩到溶 中液 ,去 从而使石灰 石与 硫 酸 反应 持的续 进 , 行该 反应
机 的理 还 有待进一 步研 究 。 键关词 : 化钠氯 ;石 灰 石 硫;酸 ;持 续反 应章文编号:1 0 0 5— 66 2 9 ( 2 012 ) 2 0— 04 5— 0 2 中图 分类号 : G 3 6 . 3 8 文 标识 献码: B
大
都家 知, 道在实验 一 般室不块用状石灰石 与硫
钠
,后石 石灰与硫酸较 能快地生反应 发, 在应反起中 促 进作的到底用 是N  ̄a 是 C 1 还 -呢 ?或是者二者 共同 作用 的 结果?呢 了为回答问该题, 笔继续者了如做实下验 。[ 验 实 2 向] 支4 管里试加各一入石块石和 灰 5 mL 浓 约为度5 0 的%酸硫 待,应反停止 ,后 再 分别入加约 0 . 2 g K C1 N、H C 1 、C a C 2 1 N、a S O 固 体轻轻 振 。 荡 入加 K 1 C、 NH 4 C 1 的试 管 能内续继发 生反应生 二成氧化气 体碳,但 反 应度速慢较 ,同 石石与灰硫酸刚始开 反的应速 相度 当,反 应一 时 间后段 趋于就止了。 加入停 C aC , 1 的试 内管可见 aCC 1 溶,并解 成大生量白的色固 体 ,但不能 续发 继生应生反成氧化二气碳 。 加体入 a s NO 试 的管 没有任何 内显明可 的见象现 ,当然 也有没二化碳氧体气
逸 出。
酸 反制应取二 氧化 碳 其理 ,是 碳由钙 与硫 酸酸 反生 应
成的硫 酸钙 微溶,硫酸钙 覆盖 在石灰石表的会面 阻止 酸与硫碳 酸钙 的接触, 二者不 接 触不就进能 一步发生 应反 。思在有考关的钝问化题时 ,者笔偶然产生了设 让法 酸钙与硫碳 持 酸续反的想法。应
偶1的然想
法金 属
不铝能直 与纯水接反应 , 二不者发 能生应 反
原 的因是铝的 表 面有一层氧膜 化止了阻与铝的接水 触 。
铝与氢能 氧化钠 液 反溶应 ,铝 与氢氧 钠 溶化 液反应的 实是质铝 水与 的反应。 氧氢钠 的作用化 是先溶 金解属 表铝面 氧的膜化 ,然 后再 溶解铝与水反 应生 成 的氢
化氧 铝。由于 氢氧钠化不地溶断解氧铝化氢氧或铝 化, 所以铝
水与 的应就反持能 地进续行。 受此 反应 的启 ,发我 想 了到 法设块让 石 状灰与 硫石酸持反应续 问题的 。 想 我 如果, 向 石石灰与硫酸 混的
物合 中人加种一能 促进 够酸硫溶钙解或脱落 的剂试, 灰石石能就硫酸与 续反持生应成氧二化碳气 了' 体我 首 想到先 的 就,用是很见的试常剂化氯钠 做此实验来 。 本
3
实验析与分验结论 实
实 验 在 中,1没 出现有笔 预想者 的促 进硫酸钙 溶 解 的现 象 。从验现实象来看, 验实1 的中 碳酸与硫酸钙 应反生成的硫 钙一酸在不断直从碳地钙酸表面脱下 落来并散 扩到溶液中 。去由于硫钙脱酸 了,落 所硫以酸能
够
与酸 碳钙触接 并持 续应反生成 二化氧碳体 ; 由气于
酸硫 钙断地 不脱并落扩 到溶 液中去散 , 以所溶液先
浑 变 后浊变粘 稠 。
着
一试试的想法, 我 用氯化做钠如下实验。了
2 实验
实验[1 1( 室温 2 0℃右 )左, 在花坛 里一捡 小块
是 石么物什 质 进促 了 硫酸钙 石从 石 表 灰面的 落脱 呢? 从 验实2 看,来仅 含C 1- C的 a C1 :能不促 进 酸钙硫
灰石
, 将 石 石灰洗后装净入试管 内 ,向试管 内入 浓度加 为约 50 % 硫的 5酸 L m。 硫酸石 灰石与能比较 慢 地发
从
灰石石表脱面 落, 仅含N a + 的 aN sO 不也促 能进硫
酸钙从 石灰石 表 脱面落。 K C 1 和 NH C 能 1够 进促硫 酸 钙 石 从灰石 的表面脱 落 ,效 果但 不如远N a CI 好 。 综 分合 这析些验实现 , 笔象者得出这样 一 个论:结 石灰石向 与 酸 的混合硫物中加 入 N C a1, aNC 1能使灰石石与酸 持硫续 应 反 N a,C 1 使促灰 石与硫酸持石续反应 的原因可
反生 应生成 氧二化碳气 体, 反应 很快 就停止 ,了 试中管
溶液 的显略浊 。浑 应反止停后 ,试 向管 加内 约 0入. 2 g
化钠 固体 , 氯轻振轻试荡管 ,管试内 的质继物续 生发 反 应 能且快地 较成 生氧二碳化气 。 将试体管放到 试管架 上 察 , 可观见反 应 成气生体 的 率在 速较 的长间时内一
直 较快 且很 平稳, 试管 内的 溶 先 液 由是显略浊浑 变
成是能N a C !能使硫促酸钙石灰石的表面脱 从并在落液溶 中 散。 在扩 N aC 1 进促酸钙硫石从石表灰脱落面的 程 过, N 中  ̄a C 1 和- 是共 同 作用起的, C 1 - 起 所的用作 N比 +a
色白浊、浑继而变成了 色粘白状稠。 做 此完实验, 者想 笔了这么到个 一题问: 加氯化
入化学 学 2 0教 21 第 年期
实验 研 2
究
碱性条 件下硫 化氰 溶铁 液平 移衡 动的 实验探 究
邹 恒如
(汉川 市 第一 级 高
中学, 北 湖汉川 4 31 06 )0
摘: 分析要硫 氰化 与钾氯化铁 溶液三反 应达 到平衡 状态时 , 弱碱在性 件 条的下衡平 移 , 动考 应三 虑氯铁化 水解作的 用 在观 察; 其 应反现 象 时, 要注意 别生 区成氢 化铁 胶体 氧沉与 的不 淀现同象 。 找 出 混其 合 中液三氯化铁 和 氢氧钠化 最 用量佳, 才 能 观反 映直浓 对 化度学 衡 的影 平响。 键关词 :氰硫化 钾与三化铁氯溶 反 应液; 平衡 移 动; 验 探实究 章编号文 : 1 0 5 —0 66 2 9 ( 2 0 12 )2— 0 4 60 0 — 2 中 分 类图号 : G 6 3 3. 8 文献标 识 码: B
教 中有关 材化学平 衡的内容 , 往 选取 往 3 SK C N+ F e C 1 一 K c l +3 e ( sFc N 作)实例为述表度浓对学化衡平
加入 量的 小 ,过 所以加大混 需合物中 N O a溶H 液的用 量,来观 察F eC 1 与 KS CN反平应后衡, 平 移动的衡变
。 化表
增 1氢加氧化 钠 用的 后 量混物合 如 下有 应现反象 加入 N aO H 量 的
O. 0 l mo l / L
的影。 响普通中高课程标准实验教材《 学化反原理应 》 的
‘ 化学平 衡验 实 - 62 ”中… , 很难 察观到浓 度化对学 平 的衡响影。 而相应其 的 《化反应学 理原 》 教 师教用学 书 中】, 其 中的现象解 释对:“ 为滴 加N aO H溶 液 发后 生 应反F e +n 3 OH 一 ̄F e( O )H , 溶中的 F液 e浓 度降 低 ,混合 液颜 色的浅变…… 。” 这一 法提有些欠 妥也。因为 这里 色颜变 浅并一定不就 能察观到有沉 淀产生 为。了 好地深入更解了述上出 现问题 ,的 作 下探究。以
1 验实 探 索
滴
加 饱和 F eC I, 液 试溶管① 中的现 象 不 色 透变 液明
滴
加1 m o /lLK S C溶 液 试N管② 中的现象 变 色不 明透 液
3 -
5滴
0. 0 8m o l / 无 明显变 色 L 明透 液色 红变浅透 液 明胶体 ~ 64 滴 ( 丁尔达效 明显 应 ) 7 -8滴 无 明 显色变 透明 液 红色 褪 去 产 生 褐红色 淀 沉3 >mL 红色 变 浅透 液明 胶体 有 褐色红 絮 状淀 沉( 丁达 尔效应 显明 ) . 0 m 1ol /L 明无显变 色透 明液 3 5— 6 滴 滴 无显明 变色 透液 明> 2 .5 m L 红色 变 浅 明液 胶透 ( 体达 尔效丁应 明显) 红色变 浅 透 明 胶液 (体 丁尔达 效应 明 显)
色 褪去 产 红红生褐色沉 淀 有 褐 色红絮 沉状 淀
上述教 以的内材容 中给出所物的浓度和操质方作 法起点进为行系实列验:
试 内管 加 人 5 L m0 0.0 5 m ol / L F eC 1 溶, 液加入 再
m 5L 0 . O 1 m o l / L KS C 溶N液, 摇后匀 均,分置两于支 试
管中(: ) 分别1 上 向述盛有混 合 液的 支两 试 管①中
加滴 和 饱 e C F I溶 液 和试 管 ②中滴 1 加r n o /l L S KC N溶 液 各 4滴 ; 2() 再 上向两支述 试管 中各滴 加 .0O 1 m l / o L N
O aH溶 3液 ~5滴
。 -11 增 混加 合物 中 氢氧化 钠 用的量
0
.2 m o /l L 明显变无色 透液 明 红色变 浅 透明液 胶 体2  ̄ 3 滴 ( 丁达 尔 效应 明 显 ) 4 ~5滴 明显无 色 透 变明液 红 色 褪去产 生褐 色红 沉 淀1 >. I 5nL 红 色 浅变 透 明液胶体 有 褐红色 絮状沉 淀 丁达( 尔效 应明显 ) 3> mL 红 变色浅 浑 液(浊 浊悬)液 有红褐 色絮 状 沉淀 > 5 .mL 5 生红产褐 色状絮沉 淀 有 红 褐色絮 沉状 淀 l m o l/ L 1 滴 2滴 > 1 m L 明无显变 透色明 液 红色 褪 去合混液 变浑 浊 无明显 色 透 明液 产变 红褐生 色状 沉絮 淀 红色 变 产浅 生红 褐 色絮 状 有红 褐絮状色 淀 沉沉淀
对上 述 验实 骤 步(2 中滴) 加0 . O 1 m o l / NLa OH溶 液 3 — 5滴 后, 观不 察任到何明显 变 化,说明 N a HO溶液
所的起用作大略( 与其 几组他照对验相比较得出实) 。
4 感 想疑和难 问题
法办没找也该出应反发 生的本原质因 ( 应反机 理) 。
N a 和c l 一究竟 是样怎进硫促酸从石灰石表钙面 脱落 的呢? 此问对 , 笔题者既有没到较权找 的理威根论据, 也 没想有到 好很实验的案 进方深人 的行究 探。笔者
曾
加 人Na C 1 后,之 石灰石就 和能 酸持 硫续发 生反
应 。笔 虽者然对此有过点一想预, 但实 的际反不应像
我想预的那样 生发了 这让c我 到很感振, 奋让我感到也 很疑。 振奋 惑是的 ,我发现了 个有趣一 实的验 ,这给我们 的探究
教学增性 添一了个素好, 材惑的是疑, 我想尽了
就 问此题想设 过一 些能 的可反应 机 理,但 终 这因些 机理都 以难圆自其而放说 弃 ,问题将 该待同留专家行去进
一步 研 究 。
化
学 教学 2 0 l 2 年第 2
期
实验研 究
石灰 石 与能硫 酸持续 反应 的 实 验探 究吴
孙富
当阳( 市 第 二级 中学高, 湖 北当 阳 4 441 0 0)
摘
:要 加入 化氯钠 能使 硫酸 钙 不 断地从石 灰 表石 面落 脱不并断 地散 扩到溶 中液 ,去 从而使石灰 石与 硫 酸 反应 持的续 进 , 行该 反应
机 的理 还 有待进一 步研 究 。 键关词 : 化钠氯 ;石 灰 石 硫;酸 ;持 续反 应章文编号:1 0 0 5— 66 2 9 ( 2 012 ) 2 0— 04 5— 0 2 中图 分类号 : G 3 6 . 3 8 文 标识 献码: B
大
都家 知, 道在实验 一 般室不块用状石灰石 与硫
钠
,后石 石灰与硫酸较 能快地生反应 发, 在应反起中 促 进作的到底用 是N  ̄a 是 C 1 还 -呢 ?或是者二者 共同 作用 的 结果?呢 了为回答问该题, 笔继续者了如做实下验 。[ 验 实 2 向] 支4 管里试加各一入石块石和 灰 5 mL 浓 约为度5 0 的%酸硫 待,应反停止 ,后 再 分别入加约 0 . 2 g K C1 N、H C 1 、C a C 2 1 N、a S O 固 体轻轻 振 。 荡 入加 K 1 C、 NH 4 C 1 的试 管 能内续继发 生反应生 二成氧化气 体碳,但 反 应度速慢较 ,同 石石与灰硫酸刚始开 反的应速 相度 当,反 应一 时 间后段 趋于就止了。 加入停 C aC , 1 的试 内管可见 aCC 1 溶,并解 成大生量白的色固 体 ,但不能 续发 继生应生反成氧化二气碳 。 加体入 a s NO 试 的管 没有任何 内显明可 的见象现 ,当然 也有没二化碳氧体气
逸 出。
酸 反制应取二 氧化 碳 其理 ,是 碳由钙 与硫 酸酸 反生 应
成的硫 酸钙 微溶,硫酸钙 覆盖 在石灰石表的会面 阻止 酸与硫碳 酸钙 的接触, 二者不 接 触不就进能 一步发生 应反 。思在有考关的钝问化题时 ,者笔偶然产生了设 让法 酸钙与硫碳 持 酸续反的想法。应
偶1的然想
法金 属
不铝能直 与纯水接反应 , 二不者发 能生应 反
原 的因是铝的 表 面有一层氧膜 化止了阻与铝的接水 触 。
铝与氢能 氧化钠 液 反溶应 ,铝 与氢氧 钠 溶化 液反应的 实是质铝 水与 的反应。 氧氢钠 的作用化 是先溶 金解属 表铝面 氧的膜化 ,然 后再 溶解铝与水反 应生 成 的氢
化氧 铝。由于 氢氧钠化不地溶断解氧铝化氢氧或铝 化, 所以铝
水与 的应就反持能 地进续行。 受此 反应 的启 ,发我 想 了到 法设块让 石 状灰与 硫石酸持反应续 问题的 。 想 我 如果, 向 石石灰与硫酸 混的
物合 中人加种一能 促进 够酸硫溶钙解或脱落 的剂试, 灰石石能就硫酸与 续反持生应成氧二化碳气 了' 体我 首 想到先 的 就,用是很见的试常剂化氯钠 做此实验来 。 本
3
实验析与分验结论 实
实 验 在 中,1没 出现有笔 预想者 的促 进硫酸钙 溶 解 的现 象 。从验现实象来看, 验实1 的中 碳酸与硫酸钙 应反生成的硫 钙一酸在不断直从碳地钙酸表面脱下 落来并散 扩到溶液中 。去由于硫钙脱酸 了,落 所硫以酸能
够
与酸 碳钙触接 并持 续应反生成 二化氧碳体 ; 由气于
酸硫 钙断地 不脱并落扩 到溶 液中去散 , 以所溶液先
浑 变 后浊变粘 稠 。
着
一试试的想法, 我 用氯化做钠如下实验。了
2 实验
实验[1 1( 室温 2 0℃右 )左, 在花坛 里一捡 小块
是 石么物什 质 进促 了 硫酸钙 石从 石 表 灰面的 落脱 呢? 从 验实2 看,来仅 含C 1- C的 a C1 :能不促 进 酸钙硫
灰石
, 将 石 石灰洗后装净入试管 内 ,向试管 内入 浓度加 为约 50 % 硫的 5酸 L m。 硫酸石 灰石与能比较 慢 地发
从
灰石石表脱面 落, 仅含N a + 的 aN sO 不也促 能进硫
酸钙从 石灰石 表 脱面落。 K C 1 和 NH C 能 1够 进促硫 酸 钙 石 从灰石 的表面脱 落 ,效 果但 不如远N a CI 好 。 综 分合 这析些验实现 , 笔象者得出这样 一 个论:结 石灰石向 与 酸 的混合硫物中加 入 N C a1, aNC 1能使灰石石与酸 持硫续 应 反 N a,C 1 使促灰 石与硫酸持石续反应 的原因可
反生 应生成 氧二化碳气 体, 反应 很快 就停止 ,了 试中管
溶液 的显略浊 。浑 应反止停后 ,试 向管 加内 约 0入. 2 g
化钠 固体 , 氯轻振轻试荡管 ,管试内 的质继物续 生发 反 应 能且快地 较成 生氧二碳化气 。 将试体管放到 试管架 上 察 , 可观见反 应 成气生体 的 率在 速较 的长间时内一
直 较快 且很 平稳, 试管 内的 溶 先 液 由是显略浊浑 变
成是能N a C !能使硫促酸钙石灰石的表面脱 从并在落液溶 中 散。 在扩 N aC 1 进促酸钙硫石从石表灰脱落面的 程 过, N 中  ̄a C 1 和- 是共 同 作用起的, C 1 - 起 所的用作 N比 +a
色白浊、浑继而变成了 色粘白状稠。 做 此完实验, 者想 笔了这么到个 一题问: 加氯化
入化学 学 2 0教 21 第 年期
实验 研 2
究
碱性条 件下硫 化氰 溶铁 液平 移衡 动的 实验探 究
邹 恒如
(汉川 市 第一 级 高
中学, 北 湖汉川 4 31 06 )0
摘: 分析要硫 氰化 与钾氯化铁 溶液三反 应达 到平衡 状态时 , 弱碱在性 件 条的下衡平 移 , 动考 应三 虑氯铁化 水解作的 用 在观 察; 其 应反现 象 时, 要注意 别生 区成氢 化铁 胶体 氧沉与 的不 淀现同象 。 找 出 混其 合 中液三氯化铁 和 氢氧钠化 最 用量佳, 才 能 观反 映直浓 对 化度学 衡 的影 平响。 键关词 :氰硫化 钾与三化铁氯溶 反 应液; 平衡 移 动; 验 探实究 章编号文 : 1 0 5 —0 66 2 9 ( 2 0 12 )2— 0 4 60 0 — 2 中 分 类图号 : G 6 3 3. 8 文献标 识 码: B
教 中有关 材化学平 衡的内容 , 往 选取 往 3 SK C N+ F e C 1 一 K c l +3 e ( sFc N 作)实例为述表度浓对学化衡平
加入 量的 小 ,过 所以加大混 需合物中 N O a溶H 液的用 量,来观 察F eC 1 与 KS CN反平应后衡, 平 移动的衡变
。 化表
增 1氢加氧化 钠 用的 后 量混物合 如 下有 应现反象 加入 N aO H 量 的
O. 0 l mo l / L
的影。 响普通中高课程标准实验教材《 学化反原理应 》 的
‘ 化学平 衡验 实 - 62 ”中… , 很难 察观到浓 度化对学 平 的衡响影。 而相应其 的 《化反应学 理原 》 教 师教用学 书 中】, 其 中的现象解 释对:“ 为滴 加N aO H溶 液 发后 生 应反F e +n 3 OH 一 ̄F e( O )H , 溶中的 F液 e浓 度降 低 ,混合 液颜 色的浅变…… 。” 这一 法提有些欠 妥也。因为 这里 色颜变 浅并一定不就 能察观到有沉 淀产生 为。了 好地深入更解了述上出 现问题 ,的 作 下探究。以
1 验实 探 索
滴
加 饱和 F eC I, 液 试溶管① 中的现 象 不 色 透变 液明
滴
加1 m o /lLK S C溶 液 试N管② 中的现象 变 色不 明透 液
3 -
5滴
0. 0 8m o l / 无 明显变 色 L 明透 液色 红变浅透 液 明胶体 ~ 64 滴 ( 丁尔达效 明显 应 ) 7 -8滴 无 明 显色变 透明 液 红色 褪 去 产 生 褐红色 淀 沉3 >mL 红色 变 浅透 液明 胶体 有 褐色红 絮 状淀 沉( 丁达 尔效应 显明 ) . 0 m 1ol /L 明无显变 色透 明液 3 5— 6 滴 滴 无显明 变色 透液 明> 2 .5 m L 红色 变 浅 明液 胶透 ( 体达 尔效丁应 明显) 红色变 浅 透 明 胶液 (体 丁尔达 效应 明 显)
色 褪去 产 红红生褐色沉 淀 有 褐 色红絮 沉状 淀
上述教 以的内材容 中给出所物的浓度和操质方作 法起点进为行系实列验:
试 内管 加 人 5 L m0 0.0 5 m ol / L F eC 1 溶, 液加入 再
m 5L 0 . O 1 m o l / L KS C 溶N液, 摇后匀 均,分置两于支 试
管中(: ) 分别1 上 向述盛有混 合 液的 支两 试 管①中
加滴 和 饱 e C F I溶 液 和试 管 ②中滴 1 加r n o /l L S KC N溶 液 各 4滴 ; 2() 再 上向两支述 试管 中各滴 加 .0O 1 m l / o L N
O aH溶 3液 ~5滴
。 -11 增 混加 合物 中 氢氧化 钠 用的量
0
.2 m o /l L 明显变无色 透液 明 红色变 浅 透明液 胶 体2  ̄ 3 滴 ( 丁达 尔 效应 明 显 ) 4 ~5滴 明显无 色 透 变明液 红 色 褪去产 生褐 色红 沉 淀1 >. I 5nL 红 色 浅变 透 明液胶体 有 褐红色 絮状沉 淀 丁达( 尔效 应明显 ) 3> mL 红 变色浅 浑 液(浊 浊悬)液 有红褐 色絮 状 沉淀 > 5 .mL 5 生红产褐 色状絮沉 淀 有 红 褐色絮 沉状 淀 l m o l/ L 1 滴 2滴 > 1 m L 明无显变 透色明 液 红色 褪 去合混液 变浑 浊 无明显 色 透 明液 产变 红褐生 色状 沉絮 淀 红色 变 产浅 生红 褐 色絮 状 有红 褐絮状色 淀 沉沉淀
对上 述 验实 骤 步(2 中滴) 加0 . O 1 m o l / NLa OH溶 液 3 — 5滴 后, 观不 察任到何明显 变 化,说明 N a HO溶液
所的起用作大略( 与其 几组他照对验相比较得出实) 。
4 感 想疑和难 问题
法办没找也该出应反发 生的本原质因 ( 应反机 理) 。
N a 和c l 一究竟 是样怎进硫促酸从石灰石表钙面 脱落 的呢? 此问对 , 笔题者既有没到较权找 的理威根论据, 也 没想有到 好很实验的案 进方深人 的行究 探。笔者
曾
加 人Na C 1 后,之 石灰石就 和能 酸持 硫续发 生反
应 。笔 虽者然对此有过点一想预, 但实 的际反不应像
我想预的那样 生发了 这让c我 到很感振, 奋让我感到也 很疑。 振奋 惑是的 ,我发现了 个有趣一 实的验 ,这给我们 的探究
教学增性 添一了个素好, 材惑的是疑, 我想尽了
就 问此题想设 过一 些能 的可反应 机 理,但 终 这因些 机理都 以难圆自其而放说 弃 ,问题将 该待同留专家行去进
一步 研 究 。
化
学 教学 2 0 l 2 年第 2
期