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我在化学课上做实验,发现了一些奇怪的东西。我们按照以下步骤制备了金胶体。1:在量筒中量出20ml四氯金酸氢(iii)。2:加入250毫升锥形烧瓶中,加入200毫升蒸馏水。3:放在一个热盘子里,慢慢煮开4:用移液管向溶液中加入2ml柠檬酸钠5:继续煮大约10分钟(直到颜色停止变化)。6:远离热源,冷却至室温。

然后我问老师我是否可以用胶体做一个副实验,然后把水烧干。我的老师对我进来做这件事很满意,我做了以下程序。

1:向小烧杯中添加22ml之前的溶液。(我只是添加了一个看起来合理且经过衡量的金额)2:用小玻璃搅拌棒放在加热板上,形成一个成核点,这样它就不会不受控制地沸腾。3:加热至沸腾,煮沸至溶液变干。

我的问题与结局有关:当溶液降到最后几毫升时,溶液变得很深,几乎是血色的,但随后很快变黑,溶液变得更粘稠。我想知道的是为什么溶液变得粘稠和黑色,我能想到的唯一假设是任何剩余的柠檬酸钠都会分解,但这似乎不太可能,它会分解成碳酸钠和二氧化碳,因为我是在加热板设置为高的情况下煮沸它的,这高于分解温度,但这不会增加粘度。我的另一个问题是当我再次添加蒸馏水时发生了什么。当我重新加水并加热少量时,因为残留物最初没有溶解,就像你所期望的那样,有少量的金色,但也有少量的黑色固体漂浮到溶液的顶部。我很好奇是否有人知道这个固体是什么。

如果有人想知道剩下的干固体是灰色的,带有淡淡的紫色,整个固体上有白色条纹(很确定白色是柠檬酸钠或碳酸钠)。

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你最初的假设是正确的。剩余的柠檬酸盐分解并烧焦。注意,柠檬酸盐离子也被氧化,同时将Au(IV)还原为元素金。所以你的溶液不含柠檬酸盐离子。你还记得童年的“隐形”墨水实验吗?在白纸上写一些柠檬汁,让它变干,当纸被熨烫时,纸上会出现棕色的文字。虽然炭化反应非常复杂,但我只是提醒大家,柠檬酸盐不会通过简单加热溶液直接分解为碳酸钠和二氧化碳,有机化合物会经历复杂的分解途径。你看到漂浮的黑色物质很可能是热分解产生的烧焦的有机化合物。黄金仍然存在,但不再处于胶体状态。

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溶液变稠是因为随着水的蒸发,金颗粒的体积变小,无法在其中移动,因此相互靠近,从而导致胶体从含有金颗粒的液体变成了金颗粒和水的糊状物。黑暗也出于同样的原因;随着水的蒸发,每毫升的粒子密度增加,这意味着随着时间的推移,通过溶液的任何光子都更有可能被粒子阻挡,直到每毫升有如此多的粒子,光不被阻挡就无法通过。

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