酸化与碱化

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化学实验在高考化学试题中占有十分重要的地位，对考生来说有一定的难度.本文例举了一些需酸化或者碱化处理的实验，并剖析原因，使考生对这类实验题有更深刻的认识和理解，有利于提高考生对这类实验题的分析与解答能力.

所谓酸化，是指加酸使体系由碱性或中性变成酸性的过程.

说法1：配制FeCl3溶液的时候，需把固体FeCl3溶于盐酸中；从氯化铁稀溶液中得到FeCl3・6H2O晶体的主要操作：加入稀盐酸后，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤.

上述关于FeCl3的说法中都提到了用盐酸酸化，主要是氯化铁溶液中存在Fe3+的水解：

Fe3+ +3H2O Fe （OH）3+3H+

Fe3+在pH>3.2的情况下就水解完全了，加盐酸酸化主要是抑制Fe3+的水解；Fe3+的水解过程是个吸热过程，对氯化铁的稀溶液蒸发浓缩，升温会促进Fe3+的水解，因此加盐酸酸化也主要是抑制Fe3+的水解.所以说法1是正确的.

说法2：向某一卤代烃中加入氢氧化钠溶液，加热一段时间，冷却后滴入硝酸银溶液，观察沉淀产生的颜色，判断含有哪种卤素元素.

以CH3CH2X为例：

CH3CH2X + NaOH 水 CH3CH2OH + NaX

NaX + AgNO3 = AgX + NaNO3

根据卤化银产生沉淀的颜色来判断含有的卤素元素（AgCl是白色沉淀，AgBr是淡黄色沉淀，AgI是黄色沉淀）.但是由于水解液中有NaOH，AgNO3与NaOH反应生成AgOH白色沉淀（同时AgOH极不稳定，易分解为褐色微溶于水的氧化银固体），这样会干扰我们的判断.因此，我们必须对一卤代烃的水解液，加硝酸酸化，再加AgNO3溶液，根据产生的沉淀的颜色判断含有的卤素元素.说法2中水解液未经酸化，所以是错误的.

同理，碱化就是向反应体系加入碱性物质，使体系由酸性变为碱性的过程.

说法3：向淀粉溶液中加入稀H2SO4，加热几分钟，冷却后加入银氨溶液，水浴加热，没有出现银镜现象，说明淀粉没有水解.

稀H2SO4是淀粉溶液水解的催化剂，淀粉溶液的水解产物是葡萄糖：

（C6H10O5）n +nH2O 稀H2SO4 nC6H12O6

淀粉溶液中无醛基结构，不能发生银镜反应，而葡萄糖是多羟基醛，可与银氨溶液发生银镜反应.通过银镜现象的发生与否，确定是否含有葡萄糖，从而判断淀粉溶液是否水解了.按照这个逻辑，说法3中未出现银镜现象，说明淀粉溶液没有水解，这个结论似乎是正确的.但是事实上，这里遗漏了考虑发生银镜反应的条件：必须在碱性环境下进行.那是为什么呢？首先我们先来看看银氨溶液的配制：在AgNO3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀，继续滴加氨水直至沉淀恰好完全溶解.

银氨溶液配制的反应原理为：

AgNO3 + NH3・H2O = AgOH+ NH4NO3

AgOH + 2NH3・H2O = Ag（NH3）2OH + 2H2O

稀H2SO4是催化剂，因此水解液呈酸性的，即含有H+.

Ag（NH3）2OH = Ag（NH3）+2+OH-

Ag（NH3）2Ag+ + 2NH3

H+把Ag（NH3）2OH 和Ag（NH3）+2中电离出来的OH-、NH3反应掉后，就不存在银氨溶液了，也就不会发生银镜反应了，所以说法3是错误的.正确的操作应为：用NaOH把水解液碱化，再加入银氨溶液，水浴加热，根据是否产生银镜现象判断是否存在醛基.

说法4：向1 mL 1%的氢氧化钠溶液中加入2 mL 2%的硫酸铜溶液，振荡后再加入0.5 mL有机物X，加热后未出现砖红色沉淀，说明X中不含有醛基.

根据说法4中提供的NaOH、CuSO4的量分析，NaOH少量，产生少量的碱式硫酸铜以外，还有CuSO4剩余，铜离子水解溶液显酸性.这里醛基的检验也必须在碱性条件下发生，因此说法4是错误的.分析原因：醛基在碱性条件下的还原性强一些，在酸性条件下不发生反应；即使会产生Cu2O，在酸性条件下不稳定马上会分解得到Cu以及Cu2+溶液，这样也会干扰我们的检验.正确的检验方法是：在NaOH溶液中，滴加几滴CuSO4溶液（确保溶液呈碱性），再加入有机物，根据加热后是否出现砖红色沉淀，判断是否存在醛基.

以乙醛和新制的氢氧化铜为例，其反应原理：

CH3CHO + 2Cu （OH）2 + NaOH

CH3COONa + Cu2O + 3H2O

本文讨论的酸化和碱化处理的例子，只是抛砖引玉，仅供大家参考.在解答实验题时，一定要深入情境，具体问题具体分析，当发现溶液的pH影响实验的进行或官能团、离子的检验时，就要选择相应的酸化或碱化处理，从而达到消除干扰的目的.