關(guān)鍵詞：鹽類水解；氯化鐵；鹽酸；配合物；Al2（SO4）3

現(xiàn)行人教版普通高中教科書《化學(xué)選擇性必修一》第92頁，“實驗活動3：鹽類水解應(yīng)用\"實驗里有如下兩個實驗[1]：實驗1：向一支試管中加入少量FeCl3

晶體，然后加入5mL蒸餾水，振蕩，觀察并記錄現(xiàn)象。再向試管中加入2mL濃鹽酸，振蕩，觀察并記錄現(xiàn)象。實驗2：向三支試管中分別加入5mL混有少量泥土的渾濁水，然后向其中的兩支試管中分別加入2mL飽和FeCl3

溶液.2mL1mol/LAl2（SO4）3

溶液，振蕩。把三支試管放在試管架上，靜置5min，觀察并記錄現(xiàn)象，同時進行比較。筆者在帶著學(xué)生做實驗時，遇到了兩個問題：實驗1中加入2mL濃鹽酸，觀察不到顏色變淺；實驗2中無法配制出1mol/LAl2（SO4）3

溶液。1為什么少量晶體溶解在五毫升蒸餾水中，加入2mL濃鹽酸后，未觀察到顏色變淺按照教材和配套的教參，實驗1中涉及的離子方程式為：Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+實驗的意圖很明顯，是為了通過加人濃鹽酸，增加體系中氫離子濃度，抑制鐵離子水解，使顏色較深的氫氧化鐵轉(zhuǎn)化為顏色較淺的水合鐵離子。但學(xué)生在實驗過程中，卻出現(xiàn)了和預(yù)期相反的現(xiàn)象：加人濃鹽酸后，溶液顏色不僅未變淺，反而加深了。為何實驗結(jié)果與預(yù)期相反呢？是氯化鐵溶液濃度不合適，還是其他原因？課后利用學(xué)?！伴_放實驗室項目”，和學(xué)生一起進行了實驗探究。（1）從試劑瓶里取出一塊氯化鐵晶體，用小刀切成大小不等的幾個小塊，將不同大小的氯化鐵晶體稱量后分別放入四支試管中，加入5mL蒸餾水，充分溶解（見表1）。表1不同質(zhì)量氯化鐵晶體溶解在蒸餾水中的現(xiàn)象續(xù)表（2）為了便于觀察對比，將上述的4組氯化鐵溶液每組平均分成三份，裝入3支試管中，放置在試管架上，向每組的第二支試管中加入1mL濃鹽酸，第三支試管中加入1mL蒸餾水，振蕩混合均勻，觀察到加入1mL濃鹽酸的試管與加入1mL蒸餾水的試管對比，顏色均明顯加深。為何向不同濃度的氯化鐵溶液中，加入濃鹽酸，均出現(xiàn)顏色加深的情況呢？查閱資料發(fā)現(xiàn)，鐵離子可與鹵素離子形成配合物，F(xiàn)e與CI之間（或Fe與OH之間）存在著較強的極化效應(yīng)，當Fe（Ⅱ）的氯配合物吸收部分可見光后集中在氯原子一端的電子可向Fe（ⅡI）躍遷（FeCl），這類電子躍遷稱為電荷躍遷（又叫電荷轉(zhuǎn)移）。由于這種躍遷是一種允許的電荷躍遷，對光有很強的吸收，吸收譜帶的摩爾吸收率很大，數(shù)量級通常在104

左右[2]。所以電荷轉(zhuǎn)移譜帶往往掩蓋了高能的自旋禁阻譜帶。因電荷轉(zhuǎn)移吸收拖尾進入了可見光區(qū)，使得發(fā)生這種躍遷的物質(zhì)常呈現(xiàn)較深的顏色[3]會不會是因為加入濃鹽酸后，鹽酸中的氯離子和溶液中的鐵離子形成了配合物，導(dǎo)致顏色加深？基于此，筆者對該實驗進行重新設(shè)計：（3）在試管中分別取黃豆大小氯化鐵固體，加入5mL蒸餾水，充分溶解后分裝在3支小試管中，放置在試管架上。向第二支小試管中加人1mL飽和氯化鈉溶液，充分振蕩，向第三支試管中加入1mL蒸餾水，對比觀察，加入飽和氯化鈉溶液試管內(nèi)顏色明顯變深。（4）再向第一支試管內(nèi)逐滴加入濃鹽酸，加入第一滴濃鹽酸后，可明顯觀察到氯化鐵溶液顏色明顯變淺。繼續(xù)滴加濃鹽酸至7＼～9滴時，溶液顏色開始加深，隨著試管內(nèi)濃鹽酸量的增加，顏色也越來越深。結(jié)合文獻資料，不難解釋教材實驗中，加入2mL濃鹽酸顏色變深是因為引入大量氯離子后，生成了顏色較深（黃色）的鐵的氯離子配合物。教材本意是想通過加入鹽酸，抑制鐵離子的水解，但由于忽略了氯離子和鐵離子形成的配合物對體系顏色的影響。導(dǎo)致學(xué)生在按照教材提供的用量進行實驗時觀察不到預(yù)期現(xiàn)象，造成了困惑。因此建議將該實驗中“加人濃鹽酸\"改為“逐滴加入少量濃鹽酸”。2如何配制1mol/L的Al2（SO4）3

溶液教材實驗2中需用到濃度為1mol/L的Al2（SO4）3

溶液，筆者在配制溶液時思量，需要稱量這么多的固體嗎？直覺這個濃度似乎有問題。假設(shè)需要配制1L1mol/L的Al2（SO4）3

溶液，根據(jù)市售的硫酸鋁［一般為含有結(jié)晶水的Al2（SO4）3?18H2O分子量為666.4]標簽上的信息計算，需要稱量666.4克。即需要將666.4克的Al2（SO4）3?18H2O配制成1000mL的溶液。市售500g/瓶Al2（SO4）3）?18H2O還不夠配成1L溶液，這符合實際嗎？為了驗證這個問題，筆者設(shè)計了一組實驗用不同的方法來粗略配制50mL…1mol/L的Al2（SO4）3

溶液”。（1）用電子天平準確稱取2份33.32g的Al2（SO4）3

：18H2O固體，分別轉(zhuǎn)移到兩個100mL小燒杯中，燒杯編號為①②（燒杯容量和刻度與50mL量筒進行了對比，刻度接近實際體積）。（2）兩個燒杯中均加入約28mL蒸餾水，持續(xù)攪拌，3min后，固體物質(zhì)未溶解完全。（3）繼續(xù)攪拌燒杯①3min，固體物質(zhì)仍未完全溶解，滴加蒸餾水至50mL刻度線處，攪拌2min，固體物質(zhì)仍然未完全溶解，將其靜置。（4）將燒杯②放在酒精燈上加熱，隨著溫度的升高，剩余固體物質(zhì)逐漸減少，繼續(xù)加熱并滴加蒸餾水至液面到達燒杯50mL刻度處，當溫度升高到70%時，固體物質(zhì)全部溶解，燒杯內(nèi)液體呈黏稠狀。將溶液靜置冷卻至室溫（一般為15°C），冷卻過程中，觀察到液面形成晶膜。（5）24小時后，觀察兩個燒杯。燒杯①杯底還余有一層固體物質(zhì)，攪拌后也不溶解，液體呈黏稠狀。燒杯②中黏稠狀液體上層形成一層厚厚的晶膜，燒杯底部有白色物質(zhì)析出。很顯然，秋冬季節(jié)的室溫下，由于溫度、溶解度、鋁離子水解形成的氫氧化鋁膠體等多方面因素的影響，在燒杯中都很難配制出該濃度的Al2（SO4）3"溶液。若要依次先用少量水溶解、加熱、冷卻、轉(zhuǎn)移、定容等操作步驟來精確配制1mol/L的Al2（SO4）3"溶液，幾乎是不能實現(xiàn)的。那么理論上室溫下能得到1mol/L的Al2（SO4）3"溶液嗎？因此1mol/L的Al2（SO4）3"溶液在20%幾乎已經(jīng)是飽和溶液了，若在氣溫低于20%時，則無法在室溫下配制1mol/LAl2（SO4）3"溶液。因此教材實驗活動中指定配制1mol/LAl2（SO4）3"的溶液是有待商榷的。建議將配制1mol/LAl2（SO4）3"的溶液修改為配制Al2（SO4）3"飽和溶液。3關(guān)于教材實驗指定濃度、指定用量的一點建議中學(xué)化學(xué)實驗中，定性實驗遠遠多于定量實驗。如果實驗中定量要求過多，反倒與定性實驗的實驗?zāi)康南嚆?，?/p>