对石蕊溶液遇氢氧化钠溶液、石灰水变蓝色的实验探究

2012-10-09 08:49姜跟华陈卫红
化学教与学 2012年5期
关键词:石蕊石灰水静置

姜跟华 陈卫红

(江阴市临港新城实验学校 江苏 江阴 214400)

一、问题的提出

人民教育出版社出版的《义务教育课程标准实验教科书·化学·九年级·下册》第十单元课题一(第48页和49页)【实验10-1】中,提出将紫色石蕊溶液分别滴加到食醋、盐酸、石灰水和氢氧化钠溶液中,希望通过引导学生对实验现象的观察来得出结论:紫色石蕊溶液遇到酸性溶液变成红色,遇碱性溶液变成蓝色。笔者在实验教学中发现“石蕊试液遇酸变红”现象非常明显,但是没有一次成功地看到“石蕊溶液遇氢氧化钠溶液、石灰水变蓝色”的现象。为了完成教学任务,多年来笔者只好以种种理由搪塞学生,或干脆就不做这个实验,只告诉学生“石蕊溶液遇碱性溶液变蓝色”这个结论,这种空口说白话的行为,久而久之就成了笔者的心病。近来笔者与扬州大学化学化工学院吴星教授就这个问题进行了交流,在吴教授的启发下笔者做了大量的实验,有了一点成果与各位读者共享。

二、查阅资料

经查阅资料发现:石蕊溶液的配方有不下十种,而且有的配制方法相当复杂。笔者采用比较典型的五种石蕊溶液配方做探究实验。它们是:

方法1:①在250mL烧杯中注入150mL左右的蒸馏水,加入半药匙石蕊粉末,微热至50℃~60℃,搅动加速溶解成深蓝紫色石蕊溶液(原液),备用。②试管里注入1/2体积的蒸馏水,通入CO2制成饱和CO2水溶液(H2CO3),备用。③在不断振荡的条件下,在蓝紫色石蕊原液中逐滴加入饱和CO2水溶液,直至溶液由蓝紫色变成纯正的紫色(参见初三化学下册48页图),即成。调配紫色石蕊液,还可以用极稀的乙酸来代替饱和CO2水溶液(但不要用 H2SO4、HCl等强酸)。

方法2:在500mL水中加入10g粉碎了的石蕊,煮沸5分钟,静置后过滤,将所得溶液存放在试剂瓶中。

方法3:取石蕊粉末10g,加乙醇40mL,回流煮沸1小时,静置,倾去上层清液,再用同一方法处理2次,每次用乙醇30mL,残渣用水10mL洗涤,倾去洗液,再加水50mL煮沸,放冷,过滤,加适量氢氧化钠稀溶液调至紫色即得。

方法4:1g石蕊溶于50mL水中,静置一昼夜后过滤。在滤液中加30mL 95%乙醇,再加水稀释至100mL。

方法5:向5g石蕊中加入95%热酒精500mL充分振荡后静置一昼夜,然后倾去红色浸出液 (酒精可回收)。向存留的石蕊固体中加入500mL纯水,煮沸后静置一昼夜后过滤,保留滤液,再向滤渣中加入200mL纯水,煮沸后过滤,弃去滤渣。将两次滤液混合,水浴蒸发浓缩至向100mL水中加入三滴浓缩液即能明显着色为止。

三、实验探究

1.探究实验1

(1)笔者首先根据不同配制方法配制石蕊溶液备用,然后称取不同质量的氢氧化钠分别加入20g水中,搅拌溶解。

(2)分别取不同质量比的氢氧化钠溶液,分别滴加3滴用不同方法配制的石蕊溶液。

(3)观察现象(为了能准确地描述现象,避免自己主观判断,笔者请多位非化学教师和学生来观察同一实验现象)。现象如表1。

表1

2.探究实验2

新制石灰水,分别取样,滴加石蕊,观察现象

表2

既然目前“石灰水使石蕊溶液变蓝色”是“皇帝的新装”,那能否寻求另一种碱来代替石灰水呢?为此笔者想到了初中化学中常见的碱——氢氧化钾,为此笔者进行了探究实验3。

3.探究实验3

配制饱和的氢氧化钾溶液,分别取样,分别滴加3滴石蕊溶液,观察实验现象。

表3

四、实验结论

1.用饱和氢氧化钠溶液能使石蕊溶液显蓝色;

2.“石蕊遇石灰水变蓝色”理论与实际不符;改变石蕊配制方法也不能使实验成功;

3.用不同方法所配得的石蕊溶液,它们的实验效果都差不多,没有什么本质的区别。

五、建议

1.将人教版九年级下册化学48页的【实验10-1】中石灰水换成饱和氢氧化钾溶液,这样现象非常清晰,便于学生对实验现象的观察,结论的归纳总结;

2.让学生观察溶液颜色时,用一张白纸放在试管后面作衬托,学生会观察得更明显;

3.配制的石蕊溶液最好过滤除去杂质,避免对实验现象的干扰。

[此论文的完成得到了扬州大学化工学院吴星教授、笔者所在单位同事和学生的帮助,在此深表感谢!]

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