氯化钴的颜色平衡：勒夏特列原理
一管紫罗兰色的溶液里，粉红的 [Co(H₂O)₆]²⁺ 与蓝色的 [CoCl₄]²⁻ 处于平衡。加盐酸、加水、加硝酸银、放进热水或冰水，看它怎样变色，并用 Q 与 K 解释每一次变化。
实验目的 观察浓度和温度变化对 的影响，并判断正反应是吸热还是放热。
操作步骤
- 起始溶液按英国皇家化学会的做法配制：约 4 g 溶于 40 mL 水，再加 60 mL 浓盐酸（约 0.17 M Co(II)、7.5 M 氯离子）。左边的对照管始终不动。
- 在实验管中滴加浓盐酸，记录颜色变化；再加几次水，与对照管比较。
- 点“重新开始”，把实验管放进热水（加热两次），再放进冰水（冷却几次）。
- 重新开始，加入硝酸银：白色的 AgCl 沉淀带走了氯离子。观察颜色，并看浓度–时间图中哪条曲线在变。
- 换到硫氰合铁体系，分别加入 Fe³⁺、SCN⁻ 和磷酸氢根，比较两种体系的响应。
注意观察
- 加热变蓝、冷却变粉：升温使 K 增大，所以正反应吸热（文献值约 +62 kJ/mol）。
- 加水变粉——尽管水是“产物”，却不出现在 K 中：稀释使左边的 5 个溶质粒子受影响更大，Q 变得大于 K，平衡向左移动。
- 每次扰动后浓度都会“回弹”一部分，但不会完全回到原来的值。
- 由于 [CoCl₄]²⁻ 的吸光能力比 [Co(H₂O)₆]²⁺ 强一百多倍，只要百分之几的钴变成蓝色络合物，溶液看起来就已经偏蓝。
真实实验室
- 浓盐酸有强腐蚀性并释放刺激性气体，须在通风橱中操作并佩戴护目镜和手套。
- 氯化钴有毒，可能引起皮肤过敏和哮喘，对水生环境有害：含钴废液要单独回收。
- 用水浴加热（80–90 °C）而不是直接用火焰加热试管，以免溶液溅出。
- 模拟中的 K′ 是按课堂现象校准的条件常数；真实溶液里还有 CoCl⁺、CoCl₂ 等中间络合物，颜色变化会更渐进。