文章編號:1005-6629(2007)10-0006-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:C
著名的膠體化學家傅鷹教授曾講過:“化學是實驗的科學,只有實驗才是最高法庭”。然而,很遺憾的是在高中化學實驗中的一些偽真理卻長期流傳,而這些偽真理要想打破它、戳穿它只要我們教師走進實驗室親自動手做實驗即可,下面就列舉一些長期當作真理的偽真理。
1檢驗溴乙烷中含有溴元素不能直接加硝酸銀
在講授人教版高二化學溴乙烷這部分內容時,為了強調檢驗溴乙烷中的溴元素,很多資料都介紹,必須利用其在氫氧化鈉存在的條件下跟水發生水解反應,取水解后的水溶液,加入硝酸酸化,再加入硝酸銀溶液,觀察到有淺黃色沉淀,說明有AgBr產生,即能說明溴乙烷中含有溴元素。而不能直接在溴乙烷中加入硝酸銀,因為溴乙烷為非電解質,不能電離出Br-,所以溴乙烷中加入硝酸銀后不會有沉淀產生。然而,當我們在實驗室中向盛有2mL溴乙烷的試管中加入0.2mol/L硝酸銀溶液并振蕩后卻出現了非常奇特的現象。在上層水溶液中出現了淺黃色的渾濁,如果在較暗處放置幾分鐘后,淺黃色渾濁的量增多,淺黃色更加明顯,陽光下照射淺黃色沉淀很快就變為黑色,有很多的黑色小顆粒產生,很明顯,該淺黃色沉淀應為AgBr沉淀,在光照下AgBr分解為單質銀,黑色的小顆粒為銀。溴乙烷的水解微弱且是個可逆反應,由于發生了Ag++Br-=AgBr↓從而使水解平衡正向移動,促進了水解。
所以,那種認為“若想證明溴乙烷中含有溴元素不能直接在溴乙烷中加入硝酸銀水溶液,因為溴乙烷為非電解質,不能電離出Br-,所以溴乙烷中加入硝酸銀水溶液后不會有任何現象產生。”的想法是不正確的,用直接加硝酸銀水溶液來檢驗存在溴元素,比較溴乙烷先經過堿性條件下水解,再加HNO3酸化,滴加硝酸銀溶液操作更加簡單直接,現象也更加明顯。
2檢驗氯水中H+時,可向氯水中加入碳酸鈉或石灰石
在進行氯氣與水發生反應的教學時,就要向學生介紹氯水中所含有的各種微粒,根據化學方程式Cl2+H2O=HCl+HClO,可知氯水中含有H+,溶液應顯酸性,那么如何檢驗H+呢?流傳甚廣的經典方法是在氯水中加入碳酸鈉或者是石灰石,然而,將這兩種物質加入到新制的氯水中時,卻沒有看到期待中的氣泡產生。這是因為在常溫下飽和氯水中H+的濃度約為0.013mol·L-1,濃度很小,與碳酸鈉或石灰石反應時主要發生的反應是生成了碳酸氫鹽,只要我們取反應后的上層清夜加入石灰水就會有白色沉淀生成。若改用碳酸氫鈉或者是鋅粒同樣無法觀察到有明顯氣泡產生,要想檢驗氯水中H+我們可用藍色石蕊試紙試,用玻璃棒蘸取氯水點在藍色石蕊試紙中央,中間呈白色,兩端呈紅色,中間呈白色是因為HClO的漂白性,兩端呈紅色是因為溶液中的H+,這是由于H+和HClO分子在濾紙上的擴散速度不一致,所以會出現中間白,兩端紅的現象。也可以用pH試紙來檢驗氯水的pH,將藍色石蕊試紙換成pH試紙后,同樣會出現中間為白色,兩端有顏色,并可根據兩端的顏色測出pH約為2。
3鑒別Na2CO3、NaHCO3時可用BaCl2或CaCl2溶液
所以,在常量范圍內用BaCl2或CaCl2溶液來鑒別Na2CO3、NaHCO3是不能做到的,只有當Na2CO3、NaHCO3、BaCl2、CaCl2的濃度很小時才可以(如小于0.001 mol·L-1)。
4苯酚的酸性很弱,它的溶液不能使石蕊試劑變紅
一些權威的化學資料練習中經常出現“苯酚的酸性很弱,弱到不能使紫色石蕊變色”。
5二氧化氮氣體可以通過濃硫酸來干燥
將Cu與濃硝酸產生的NO2通入盛有濃H2SO4的試管中,結果發現NO2并沒有從濃H2SO4中逸出,并且隨著NO2氣體持續的通入濃硫酸的顏色也由無色漸漸變為棕黃色。可見,NO2是不能用濃H2SO4來干燥的。原因之一是因為發生的化學吸收產生硝基硫酸[(NO)HSO4]: 3NO2+H2O=2HNO3+NO;NO2+NO+2 H2SO4=2NOHSO4+H2O。原因之二是發生了物理吸收:NO、NO2等以分子的形式溶解在濃硫酸中,所以,當通入較多的NO2時,濃H2SO4呈明顯的棕黃色。
6 將氯氣和二氧化硫以等物質的量混合,讓混合物通入品紅溶液中,品紅不會褪色
等物質的量的SO2和Cl2在水溶液中會發生反應:SO2+Cl2+H2O=H2SO4+2HCl,從而使兩者都失去漂白作用,這種解釋從理論上分析好象非常正確。
但是,我們如果用等體積的的集氣瓶分別收集純凈干燥的SO2和Cl2,然后將兩集氣瓶口對口混合均勻,取一瓶混合氣體向其中加入品紅溶液,蓋上玻璃片振蕩,可看到品紅溶液迅速褪為無色。取褪色后的品紅溶液加熱,不能恢復原有的紅色,同時逸出使濕潤藍色石蕊試紙變紅的氣體,該氣體不能使濕潤的淀粉KI試紙變藍色。待溶液冷卻后加入鹽酸酸化,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成。通過實驗可以證明等物質的量混合的SO2和Cl2仍然具有漂白性,由于漂白后的品紅溶液加熱并不恢復紅色,所以,起漂白作用的是Cl2,而漂白后的溶液加入BaCl2有沉淀,說明SO2中的一部分被Cl2氧化成了硫酸。
之所以會出現這些偽真理,就是因為這些所謂的實驗“真理”都是來自人們理論上的推測和想象,而沒有到實驗室中親自動手實驗,忽視了實驗在化學中的作用,更忽略了“實踐是檢驗真理的唯一標準”。
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