質(zhì)量守恒定律告訴我們,古代故事中的“點石成金”是不可能實現(xiàn)的,更別說下一場“黃金雨”了。不過,有時看似不可能的事情,也可利用神奇的化學魔法來實現(xiàn)。讓我們一起來探究吧!
實驗材料
硝酸鉛溶液、碘化鉀、蒸餾水、燒杯、量筒(10 mL和50 mL)、酒精燈、打火機、三腳架、陶土網(wǎng)、膠頭滴管、藥匙、玻璃棒等。
實驗步驟
1.取10 mL硝酸鉛溶液倒入燒杯中,再往其中加入50 mL蒸餾水稀釋。
2.取一藥匙碘化鉀,放入另一只燒杯中,再往其中加入30 mL蒸餾水,攪拌至碘化鉀完全溶解。
3.將碘化鉀溶液緩慢倒入盛有硝酸鉛溶液的燒杯中,可觀察到碘化鉛沉淀生成。
4.將陶土網(wǎng)放在三腳架上,將第3步中的燒杯放在陶土網(wǎng)上,點燃酒精燈對其進行加熱。一邊加熱一邊攪拌,直至沉淀完全消失。
5.靜置待其冷卻后,就可觀察到絢麗的“黃金雨”。
原理分析
往硝酸鉛溶液中加入適量碘化鉀溶液,可以生成黃色碘化鉛沉淀。其化學方程式為:
Pb(NO3)2+2KI=PbI2↓+2KNO3
碘化鉛是一種微溶物,其溶解度受溫度影響較顯著,在20 ℃時其溶解度僅為0.069 g,而在80 ℃時其溶解度達到0.294 g,故對得到的含有碘化鉛沉淀的混合物進行加熱,碘化鉛會溶解于水中。待溶液澄清或飽和后停止加熱,溶液降溫,碘化鉛溶解度減小,會以晶體的形式從其飽和溶液中析出,這一過程猶如下了一場美麗的“黃金雨”。
科學大視野
溶解度:在一定溫度下,某固態(tài)物質(zhì)在100 g溶劑中達到飽和狀態(tài)時所溶解的溶質(zhì)的質(zhì)量,稱為這種物質(zhì)在這種溶劑中的溶解度。物質(zhì)的溶解度屬于物理性質(zhì)。
一些物質(zhì)的溶解度會受溫度的影響,但影響的方式不盡相同:有的隨溫度的升高而升高,如硝酸鉀等;有的會隨溫度的升高而降低,如氫氧化鈣等。利用不同物質(zhì)溶解度受溫度影響不同的特性,可以更好地實現(xiàn)混合物之間的分離與提純。