<h3></h3><h3 style="text-align: center;">你知道碱式硫酸铜吗</h3><h3 style="text-align: center;">不是碱式碳酸铜</h3><h3 style="text-align: center;">当获得碱式硫酸铜后</h3><h3 style="text-align: center;">往混合溶液中滴加氢氧化钠溶液</h3><h3 style="text-align: center;">预期将碱式硫酸铜转化为氢氧化铜</h3><h3 style="text-align: center;">但是</h3><h3 style="text-align: center;"><font color="#ed2308">出现黑色物质</font></h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">重复实验</h3><h3 style="text-align: center;">左边是碱式硫酸铜</h3><h3 style="text-align: center;">右边滴加氢氧化钠溶液</h3><h3 style="text-align: center;">碱式硫酸铜如何获得可以查阅文献</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">我研究的一般套路</h3><h3 style="text-align: center;">说得好听一点</h3><h3 style="text-align: center;">研究模型</h3><h3 style="text-align: center;">模型认知</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">建构模型</h3><h3 style="text-align: center;">模型匹配</h3><h3 style="text-align: center;">模型修正</h3><h3 style="text-align: center;">应用模型</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: left;">笔者在近几年通过对一些高中化学实验的探索[已逐渐形成研究一般化学实验的认知模型，针对一个看似简单的教材中的实验，摸索出一条基于证据推理与模型认知的实验研究方案，提出了基于热力学和动力学数据研究化学问题的一般模型认知，如图。</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">有关热力学数据</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">氢氧化铜固体分解，高温自发</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">沉淀反应</h3><h3 style="text-align: center;">任意温度自发</h3><h3 style="text-align: center;"><font color="#ed2308">活化能几乎为0</font></h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">氢氧化铜溶液分解</h3><h3 style="text-align: center;">任意温度自发</h3><h3 style="text-align: center;">活化能可能较高</h3> <h3>以上热力学有关计算是建立在各种离子浓度(活度)为1M的基础之上的</h3><h3>显然，含有铜离子和氢氧根离子的体系中，首先发生的是沉淀反应，这一沉淀可能是氢氧化铜，也可以是碱式硫酸铜，当然，当碱性很强时，也可以得到四羟基合铜酸钠溶液。</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">为什么</h3><h3 style="text-align: center;">简而言之——铜离子与氢氧根离子比氢氧化铜的能量高得多</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: left;">比较固体氢氧化铜分解与溶液中的氢氧化铜的分解，其机理肯定不同</h3><h3 style="text-align: left;">前者主要通过克服“晶格能”转化为氧化铜和水；后者的反应机理是怎样，面前为止查阅不到相关文献，也无法提出动力学机理，实验证明更是难上加难，这实际上也是化学研究中最困难的地方。</h3><h3 style="text-align: left;"><br></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#ed2308">简单实验验证</font></h3><h3>[实验]取2支试管，分别编为1号和2号。向1号中加入20滴0.1M的硫酸铜溶液，再加入12滴0.2M的NaOH溶液，振荡后静置。向2号试管中加入20滴0.1M的硫酸铜溶液，再加入50滴0.2 M的NaOH溶液，振荡后静置。两个试管中，上部都是无色液体，下部都是沉淀。1号中沉淀为浅蓝色（可能就是碱式硫酸铜）2号中沉淀为蓝色。1号试管放置几十天（塞紧试管口，以防水分蒸发）也不变黑2号试管放置1小时后，蓝色沉淀中出现了黑色，而且黑色越来越深。 </h3> <h3></h3><h3 style="text-align: left;">乙醛与新制的碱性的氢氧化铜溶液的实验过程中，常出现变黑的现象，现在你知道为什么了吗？</h3><h3 style="text-align: left;">显然是因为温度的升高有利水溶液中氢氧化铜的分解</h3> <h3>后续实验还表明：绛蓝色的四羟基合铜酸钠溶液能比较稳定存在，但放置数周或数月，溶液还是能转化为氧化铜。</h3><h3>实验说明：含有铜离子和氢氧根离子的溶液，能自发在常温下获得氧化铜，反应的细节有待继续讨论研究。</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">胡乱猜的动力学过程</h3> <h3></h3><h3 style="text-align: center;">结论</h3><h3 style="text-align: left;">1.溶液中的氢氧化铜和碱式硫酸铜，后者难以分解</h3><h3 style="text-align: left;">2.在一定的碱性范围内，两者都能分解且分解速率都能提高</h3><h3 style="text-align: left;">3.猜测1：氢氧根离子也许是溶液中氢氧化铜分解的催化剂</h3><h3 style="text-align: left;">4.猜测2：碱式硫酸铜中加氢氧化钠溶液可以转化为氢氧化铜，然后氢氧化铜分解</h3><h3 style="text-align: left;">5.猜测3：碱性足够强，则铜离子转化为四羟基合铜离子，难以分解为氧化铜，但只是反应速率显著降低。</h3><h3>6.猜测4：铜离子浓度足够小后，尽管有高浓度的氢氧根离子，但反应速率也会显著降低。</h3><h3 style="text-align: center;"><font color="#ed2308">归根到底</font></h3><h3 style="text-align: center;"><font color="#ed2308">我以为铜离子和氢氧根离子两者的浓度大小</font></h3><h3 style="text-align: center;"><font color="#ed2308">决定了得到氧化铜的速率</font></h3><h3><br></h3><h3 style="text-align: left;"><br></h3><h3 style="text-align: center;"><br></h3>