对CuSO4溶液和氨水反应中的有关问题的探讨

对CuSO4溶液和氨水反应中的有关问题的探讨（共1篇）

对CuSO4溶液和氨水反应中的有关问题的探讨 篇1

对CuSO4溶液和氨水反应中的有关问题的探讨

摘要：分析CuSO4溶液的试管中通入氨水至过量的现象推出离子方程式，通过计算确定Cu(OH)2增加的同时,Cu(NH3)4配合离子也增加,待Cu(OH)2增加到一定程度,就开始减少,转化为Cu(NH3)4

关键字：CuSO4溶液Cu(NH3)4离子方程式

人教版新教材选修3物质结构与性质中描述配合物相关知识时有一个非常典型的实验：向盛有CuSO4溶液的试管中通入氨水至过量，现象：首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色透明溶液。下面就该实验中两个值得关注的问题进行一些探讨。

一、离子方程式究竟应如何书写

教材中根据实验现象写出了反应过程中所涉及的两个离子方程式：Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-第一个离子方程式所要表达的是Cu2+和溶液中的OH-即氨水电离出的OH-结合生成Cu(OH)2↓，但是在书写离子方程式时氨水属于难电离的物质是不能拆成离子形式的，所以我认为应该这样写：Cu2++2NH3。H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+。

二、Cu(OH)2沉淀和[Cu(NH3)4]2+究竟谁先生成根据教材的实验现象先转化成沉淀再溶解，毫无疑问是Cu2+先都成Cu(OH)2沉淀,然后再由Cu(OH)2沉淀转化变成[Cu(NH3)4]2+形成深蓝色透明溶液。疑问：是Cu2+先都成Cu(OH)2沉淀,然后再由前者变成Cu(NH3)4配合物呢?还是Cu(OH)2增加的同时,Cu(NH3)4配合离子也增加,待Cu(OH)2增加到一定程度,就开始减少,转化为Cu(NH3)4?为此，我查阅了资料并进行了相关的计算，计算过程及结果如下：

设配合物的稳定常数为Kf, Cu(OH)2沉淀的解离常数为Ksp,氨水的解离常数为Kb

Cu2++2NH3。H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+ 的平衡常数是Kb2/Ksp=1010

Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-的平衡常数是Kf=1013

很明显,生成配合物的常数大于生成沉淀的常数，所以我们看到沉淀的时候,只是管中窥豹,那些沉淀只是小部分的Cu(OH)2↓,另外的大部分都是可溶的[Cu(NH3)4]2+!

而随着氨水的过量,NH3增多,对于反应式二,NH3是四次方的影响,就越发促进生成[Cu(NH3)4]2+了.以至到后来连仅有的一些沉淀也都转化成了配合物!

三、结论

1、教材上的离子方程式显示出了反应真正的本质，的确是Cu2+和OH-在反应，但是从必修中书写离子方程式的规律中学生不难看出这个离子方程式书写存在的问题，所以再写这样的离子方程式是不适宜的。

2、Cu(OH)2增加的同时, [Cu(NH3)4]2+配合离子也增加,待Cu(OH)2增加到一定程度,就开始减少,转化为[Cu(NH3)4]2+了，所以我们看到的实验现象只是表象。