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1.5 常见的化学反应现象

常温下,NaOH溶液和CuSO4溶液会生成蓝色絮状沉淀Cu(OH)2。铁能够把含有铜离子溶液中的铜置换出来,假如将铁丝放入CuSO4溶液中,会看到铁丝表面逐渐生成一层红色金属铜。在显微镜下观察这些反应现象,你会对这些现象有更加清晰的认识。

01 实验原理

常温下,NaOH溶液和CuSO4溶液的化学反应是复分解反应,方程式为:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4。铁与CuSO4溶液反应,会发生置换反应,方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。

02 实验目的

在数码液晶显微镜下,可以清晰地观察到一些常见的化学反应现象,有助于理解化学反应的原理和过程。

1.观察NaOH和CuSO4粉末以及晶体。

2.观察NaOH溶液和CuSO4溶液的化学反应。

3.观察铁丝和CuSO4溶液的置换反应。

03 实验仪器及材料

数码液晶显微镜、载玻片、镊子;铁钉、曲别针、NaOH和CuSO4粉末,0.1克/毫升的NaOH溶液,0.05克/毫升的CuSO4溶液。

04 实验步骤

1.分别取少量NaOH和CuSO4粉末,放置在载玻片中央,在显微镜下观察。

2.在载玻片中央分别滴加几滴NaOH和CuSO4溶液,等待结晶后,在显微镜下观察。

3.取一片带凹槽的载玻片,先滴2滴NaOH溶液,再滴2滴CuSO4溶液,在显微镜下观察化学反应。等反应混合物结晶后,继续观察晶体。

4.用镊子取铁钉和曲别针,分别放置在CuSO4溶液中,一段时间后,在显微镜下观察铁钉和曲别针的变化。

05 实验结果

NaOH粉末(30×)

CuSO4粉末(30×)

NaOH溶液结晶后的晶体(30×)

CuSO4溶液结晶后的晶体(30×)

CuSO4溶液结晶后的晶体(60×)

CuSO4溶液结晶后的晶体(60×)

NaOH溶液与CuSO4溶液反应初期,出现蓝色絮状沉淀(30×)

NaOH溶液与CuSO4溶液反应生成的Cu(OH)2晶体(30×)

铁钉(30×)

铁钉表面置换出铜(30×)

铁钉表面置换出铜(60×)

一天后,铁钉表面的变化(60×)

曲别针(30×)

曲别针表面置换出铜(60×)

06 实验结论

1.NaOH溶液结晶后形成白色不规则形状的晶体,CuSO4溶液结晶后形成蓝色不规则形状的晶体。

2.NaOH溶液与CuSO4溶液的复分解反应迅速,初期出现蓝色絮状沉淀,该沉淀结晶后形成不规则形状的Cu(OH)2晶体。

3.铁钉、曲别针和CuSO4溶液会发生置换反应,表面有红色的金属铜出现。

探究作业

花青素在酸碱条件下的化学反应

花青素是一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素。花青素是天然的酸碱指示剂,它具有不稳定性,其颜色随pH的变化而变化:pH<7时呈红色,pH在7~8之间时呈紫色,pH>11时呈蓝色。花青素多采用甲醇、乙醇、水等极性溶剂提取。利用这个原理,我们可以测试生活中常见物质的酸碱度,比如柠檬汁、苹果汁、洗衣粉溶液、苏打水等。

请选择富含花青素的材料,如紫甘蓝、黑枸杞等,制作出花青素溶液,再分别滴加几滴醋酸和碱水,观察实验现象。请在显微镜下观察神奇的颜色变化吧。还可以分别取几滴变化后的溶液,等待结晶,观察晶体的结晶过程。

三种不同pH的花青素溶液