黄金雨

作者: 张国新 徐海 肖荣

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质量守恒定律告诉我们,古代故事中的“点石成金”是不可能实现的,更别说下一场“黄金雨”了。不过,有时看似不可能的事情,也可利用神奇的化学魔法来实现。让我们一起来探究吧!

实验材料

硝酸铅溶液、碘化钾、蒸馏水、烧杯、量筒(10 mL和50 mL)、酒精灯、打火机、三脚架、陶土网、胶头滴管、药匙、玻璃棒等。

实验步骤

1.取10 mL硝酸铅溶液倒入烧杯中,再往其中加入50 mL蒸馏水稀释。

2.取一药匙碘化钾,放入另一只烧杯中,再往其中加入30 mL蒸馏水,搅拌至碘化钾完全溶解。

3.将碘化钾溶液缓慢倒入盛有硝酸铅溶液的烧杯中,可观察到碘化铅沉淀生成。

4.将陶土网放在三脚架上,将第3步中的烧杯放在陶土网上,点燃酒精灯对其进行加热。一边加热一边搅拌,直至沉淀完全消失。

5.静置待其冷却后,就可观察到绚丽的“黄金雨”。

原理分析

往硝酸铅溶液中加入适量碘化钾溶液,可以生成黄色碘化铅沉淀。其化学方程式为:

Pb(NO3)2+2KI=PbI2↓+2KNO3

碘化铅是一种微溶物,其溶解度受温度影响较显著,在20 ℃时其溶解度仅为0.069 g,而在80 ℃时其溶解度达到0.294 g,故对得到的含有碘化铅沉淀的混合物进行加热,碘化铅会溶解于水中。待溶液澄清或饱和后停止加热,溶液降温,碘化铅溶解度减小,会以晶体的形式从其饱和溶液中析出,这一过程犹如下了一场美丽的“黄金雨”。

科学大视野

溶解度:在一定温度下,某固态物质在100 g溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质的质量,称为这种物质在这种溶剂中的溶解度。物质的溶解度属于物理性质。

一些物质的溶解度会受温度的影响,但影响的方式不尽相同:有的随温度的升高而升高,如硝酸钾等;有的会随温度的升高而降低,如氢氧化钙等。利用不同物质溶解度受温度影响不同的特性,可以更好地实现混合物之间的分离与提纯。

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