【doc】对二氧化氮在不同液体中的颜色及溶解性的实验探究

【doc】对二氧化氮在不同液体中的颜色及溶解性的实验探究 对二氧化氮在不同液体中的颜色及溶解性 的实验探究 中学化学2011年第5期 对二氧化氮在不同液体中的颜色 及溶解性的实验探究, 浙江省杭州市西湖高级中学310023夏立先 1.将二氧化氮通入水中 【实验1】将大量二氧化氮连续通人盛有 3mL水的试管中,观察现象.振荡该试管,观察 现象. 【实验现象】开始溶液呈无色;经较长一段时 间,溶液呈天蓝色,有气泡不断逸出(类似雪碧 状);振荡溶液,有大量气泡冒出;再经较长一段 时间振荡,最终溶液变为无色. 【实验解释】当二氧化氮通入水中的量大且 多时,二氧化氮来不及和水全部及时反应,这样就 有一部分二氧化氮先溶解在水中,导致溶液呈天 蓝色,然后慢慢与水反应,冒出一氧化氮,产生气 泡;再经较长一段时间振荡,最终二氧化氮与水全 部反应,溶液变为无色. 【实验结论】二氧化氮能溶于水且存在一段 时问,使溶液呈天蓝色. 2.将二氧化氮通入浓硝酸中 【实验2】将二氧化氮不断通人盛有3mL浓硝 酸的试管中,观察现象.加热该试管,观察现象. 【实验现象】将二氧化氮通入浓硝酸中,溶液 先变黄后变绿色;加热该试管,试管上方有大量红 棕色气体产生,溶液先变黄后变无色. 【实验结论】二氧化氮能溶解在浓硝酸中,当 二氧化氮浓度小时溶液呈黄色,当二氧化氮浓度 大时溶液呈绿色. 3.将二氧化氮通入浓硫酸中 【实验3】将二氧化氮通入盛有3mL浓硫酸 的试管中,经15s后,观察现象;加热该试管,观 察现象.另将二氧化氮连续通入盛有3mL浓硫 酸的试管中,观察现象;加热该试管,观察现象. 【实验现象】第一只试管,通入二氧化氮15s 后,浓硫酸仍为无色;加热该试管,试管上方有大 量红棕色气体产生.第二只试管,将二氧化氮通 入浓硫酸中,比较长一段时间溶液呈无色,继续通 入较长一段时问,溶液呈黄色;加热该试管,试管 ? 21? 上方有大量红棕色气体产生,溶液变为无色. 【实验结论】二氧化氮极易溶解在浓硫酸中, 当二氧化氮溶解的量不是很大时,溶液呈无色,当 二氧化氮溶解的量很大时,溶液呈黄色.因此,不 能用浓硫酸干燥二氧化氮. 4.将二氧化氮通入浓硫酸铜溶液中 【实验4】将二氧化氮通人盛有3mL浓硫酸铜 溶液的试管中,观察现象;加热该试管,观察现象. 【实验现象】将二氧化氮通入浓硫酸铜溶液 中,不久溶液变绿色.加热该试管,试管上方有大 量红棕色气体产生,溶液变为蓝色. 【实验结论】二氧化氮能溶解在硫酸铜溶液 中,且使溶液变为绿色. 5.将二氧化氮通入苯中 【实验5】将二氧化氮通入盛有3mL苯的试 管中,经15s后,观察现象;加热该试管,观察现 象.另将二氧化氮连续通入盛有3mL苯的试管 中,观察现象;加热该试管,观察现象. 【实验现象】第一只试管,通人二氧化氮15s 后溶液变为绿色;加热该试管,试管上方有少量 (相对浓硫酸而言)红棕色气体产生,溶液变为无 色.第二只试管,将二氧化氮通入苯中,比较长一 段时间溶液呈绿色,继续通入较长一段时间,溶液 仍呈绿色;加热该试管,试管上方有少量(相对浓 硫酸而言)红棕色气体产生,溶液变为无色. 【实验结论】二氧化氮能溶于苯中且溶液呈 绿色,但二氧化氮在苯中溶解度不大. 6.将二氧化氮通入四氯化碳中 【实验6】将二氧化氮通入盛有3mL四氯化 碳的试管中,经15s后,观察现象;加热该试管, 观察现象.另将二氧化氮连续通入盛有3mL四氯化 碳的试管中,观察现象;加热该试管,观察现象. 【实验现象】第一只试管,通入二氧化氮15s 后溶液变为黄色;加热该试管,试管上方有少量 (相对浓硫酸而言)红棕色气体产生,溶液变为 ? 22?中学化学2011年第5期 NaHCO3溶液受热pH升高的原因分析及实验验证 宁夏育才中学750021吴根亮 1.意外发现-r. 在0.1mol/L的NaHCO,溶液中加入酚酞溶 液1滴,可以看到,整个溶液几乎没有什么变化, 说明溶液的碱性很弱(pH=8.3),几乎不使酚酞 显色,但在给溶液加热时,溶液就显明显的淡红 色,说明溶液的pH升高;若加热的时间长,则降 温后,溶液的红色不会褪去. 2.实验验证与探究 (1)实验验证 lO?时,在烧杯中加入0.1mo]/L的NaHCO 溶液200mL,加热,测得该溶液的pH见表1,进一 步验证了NaHCO溶液受热pH升高. 裹1 温度/?lO2030507O90100 ::兰:!:!竺:兰.!:!: (2)实验探究, 实验1:10?时,在烧杯中加入0.1moL/L的 NaHC03溶液200mL,测得pH=8.3;加热到100~C, 测得pn:10.2;恢复到10~C,测得pH=9.8^ 实验2:加热0.1mol/L的NaHC%溶液,并将 生成的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑 浊. 实验3:配制0.1mol/L的NaHCO3和Na2CO3 溶液各200mL,分别测得NaHCO溶液pH=8.3, Na2CO,溶液pH:11.5,加热蒸发NaHCO溶液 一 段时间,至溶液体积为100mL,停止加热,加水 至200mL,并冷却至原温度,测得溶液p8=9.8. 把此溶液敞口放置三天,再加水至200mL,测得 溶液pH=10.1. (3)理论分析 实验1和2表明,由于NaHCO,溶液中既存 在Hco;的水解平衡,又存在nco;的电离平 衡,而水解平衡占主导地位,所以水溶液显碱性. 加热更有利于生成CO,加热蒸干hlaI-IC0~溶液 最终生成固体物质是NaCO,;实验3表明,在室 温时,0.1mol/L的NaHCO3溶液敞口放置放出 CO:的反应是自发的,升温更有利于HCO~-分解. 综上所述,NaHCO溶液8co;自发分解放出Co2. 3.结论 碳酸氢钠溶液在常温下即可自发的发生分解, 升温更有利于HC03-分解放出C02,同时得到碳酸 钠,c的水解能力大于Hc,因此NaHCO3溶液 受热pH升高.(收稿日期:2011—01一o4) 无色.第二只试管,将二氧化氮通入四氯化碳中, 比较长一段时间溶液呈黄色,继续通入较长一段时 间,溶液仍呈黄色;加热该试管,试管上方有少量(相 对浓硫酸而言)红棕色气体产生,溶液变为无色. 【实验结论】二氧化氮能溶于四氯化碳中且 溶液呈黄色,但二氧化氮在苯中溶解度不大. 7.将二氧化氮通入酒精中 【实验7】将二氧化氮通入盛有3mL酒精的 试管中,经15S后,观察现象;加热该试管,观察 现象.另将二氧化氮连续通入盛有3mL酒精的 试管中,观察现象;加热该试管,观察现象. 【实验现象】第一只试管,通入二氧化氮15S 后酒精仍为无色;加热该试管,试管上方有大量红 棕色气体产生,溶液变为无色.第二只试管,将二 氧化氮通人酒精中,经比较长一段时间溶液呈无色, 继续通入较长一段时间,溶液变黄色;an热该试管, 试管上方有大量红棕色气体产生,溶液变为无色. 【实验结论】二氧化氮易溶解在酒精中,当二 氧化氮溶解的量不是很大时,溶液呈无色,当二氧 化氮溶解的量很大时,溶液呈黄色. 根据以上实验,可以得到以下几点结论: (1)二氧化氮在不同液体中都能溶解. (2)二氧化氮在不同液体中的溶解,符合相 似相溶原理,即二氧化氮易溶于极性溶剂,不易溶 于非极性溶剂. (3)二氧化氮在不同液体中溶解后颜色不尽 相同;二氧化氮在同种液体中溶解后,随二氧化氮 浓度的改变颜色也不尽相同. (收稿日期:2010—11—24)