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关于CuSO4溶液含H+的问题

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本人新高一,想起来硫酸铜溶液是显酸性的原因是因为含有氢离子。那么现在我在硫酸铜溶液加入过量的氢氧化铜固体然后过滤,相当于把氢离子除掉了,得到的溶液是硫酸铜溶液但是不含氢离子,我认为这矛盾了。
我猜是因为硫酸铜里面的H+不能与Cu(OH)2反应,但是是为什么呢?求解答


IP属地:广东来自Android客户端1楼2021-07-15 18:17回复
    这个呀,你只要找个机会把铁锈扔醋里就知道了,化学方程式不是能配平就能反应的


    IP属地:北京来自Android客户端2楼2021-07-15 18:35
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      楼主这个思考挺有意思的,这里涉及到高中化学选择性必修《化学反应原理》的知识,有一个非常重要的平衡与转化的思想。
      首先需要知道,溶液中的氢离子总是存在的,只不过有量的多或少的问题。在常温下的纯水中,由于水分子的自耦电离(H2O <-可逆-> H(+) + OH(-),其中氢离子实际为水合氢离子),氢离子的浓度约为10^(-7) mol/L(所以室温下纯水的pH约为7),同时氢氧根的浓度也是10^(-7) mol/L。你以为会发生反应的离子,其实在一定限度下可以共存,对于室温下的水溶液,这个限度是Kw=[H(+)][OH(-)]=10^(-14),即两者物质的量浓度之积等于10^(-14)。
      硫酸铜溶液不是因为存在氢离子而显酸性,而是因为氢离子的量比氢氧根离子的量更多才显酸性。本来水电离的时候同时产生氢氧根和氢离子,它们的量应该想等,那为什么在硫酸铜溶液中又不相等了,是因为铜离子可以和氢氧根结合成氢氧化铜,这时候溶液中的氢氧根减少了,水继续电离,达到平衡时溶液中氢离子多于氢氧根。溶液中的铜离子和氢氧根的浓度服从沉淀溶解平衡常数的限制,即满足等式Ksp=[Cu(2+)][OH(-)]^2成立,其中Ksp在固定温度下是一个常数。如果原本溶液中的铜离子和氢氧根已经达到这个平衡了,加入的氢氧化铜固体就不会继续溶解,也无法改变原先的氢离子更多、氢氧根离子更少的局面。
      然后补充一下,我们在初中时候以及高中不谈论平衡问题的语境下所说的完全反应,其实是说反应物的物质的量小于10^(-5) mol/L,而不是它真的一点都没有了。平衡的问题会在高中学到反应原理的时候具体讨论,现在可以不必过于纠结。


      IP属地:北京4楼2021-07-15 18:37
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        硫酸铜在水中会水解而呈酸性,加入氢氧化铜后抑制水解,只能说氢离子浓度减小,不能说不含氢离子。


        IP属地:海南来自Android客户端5楼2021-07-15 22:41
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          可以这么理解,一份氢氧化铜消耗两份H+,促进水电离产生更多OH-和H+,其中OH-和Cu2+结合,最终还是有H+剩下,所以氢离子不可能除掉


          IP属地:广西来自Android客户端6楼2021-07-15 23:02
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            超纲了后面会学的


            IP属地:安徽来自Android客户端7楼2021-07-16 01:08
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              酸碱性有三个定义呢 往后面学就知道了


              IP属地:江苏来自Android客户端8楼2021-07-16 01:32
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                说起来,如果再超纲一点,硫酸铜溶液里加氢氧化铜还真能拉高ph只不过氢氧化铜太难溶了还被铜离子抑制实际上基本没啥效果(铜离子到氢氧化铜毕竟不是高中简化的一步,而且新制硫酸铜溶液基本不含氢氧化铜,酸性其实主要是水合铜离子的电离产生的)


                来自Android客户端9楼2021-07-16 01:56
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                  抑制了铜离子水解,但溶液依然成酸性,这个问题是高一要学习的重要板块也是难点,到时候上课认真听,概念要清晰,多想想


                  IP属地:浙江来自iPhone客户端11楼2021-07-16 08:24
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                    思而不学则殆


                    IP属地:北京来自Android客户端12楼2021-07-16 08:54
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                      再学一年就知道了


                      IP属地:天津来自手机贴吧13楼2021-07-16 10:04
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                        你这样得到的是硫酸铜和氢氧化铜的混合溶液,不是纯的硫酸铜溶液。而且虽然剩下的硫酸铜没有溶解,但仍然对溶解平衡有影响,你滤出来之后,平衡就会被打破。


                        IP属地:湖北来自Android客户端15楼2021-07-16 11:45
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                          高一没必要考虑这么多,强酸弱碱盐就是酸性,可看成硫酸和氢氧化铜反应,强酸.弱碱,酸性


                          IP属地:江苏来自Android客户端16楼2021-07-16 11:47
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                            你的问题的解答,可以参见高中化学选修四第三章《水溶液中的离子平衡》。


                            IP属地:越南来自Android客户端17楼2021-07-16 12:50
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