教學(xué)科研論文
空氣中的氧氣氧化碘離子實驗的探究
時間：2013-12-29 18:41 作者：admin111 來源：未知 閱讀次數(shù)： 次
合肥七中 吳國權(quán)
摘 要 當(dāng)?shù)饣浫芤褐屑拥矸廴芤汉笤偌酉×蛩崛芤簳r，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，雖然沒有加入雙氧水，是也會出現(xiàn)溶液變藍的“異常現(xiàn)象”。
關(guān)鍵詞 科學(xué)探究 異常現(xiàn)象 探究 實驗的做法
1問題的提出
人教版教材第二章第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素的科學(xué)探究中[1] ,當(dāng)?shù)饣浫芤褐屑拥矸廴芤汉?，再加稀硫酸，在沒有加雙氧水的情況下，竟然也出現(xiàn)了溶液變藍的“異?，F(xiàn)象”。 對這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，不少人認為是由于所用的試劑受污染（不純）造成的。為了揭示真相找尋其中的原因，我?guī)е瑢W(xué)們進行了如下探究。
2實驗探究
第①次探究：確定硫酸溶液是否有問題。方法是：取新買的整瓶裝的化學(xué)純98%（18.4mol/L）的濃硫酸加入蒸餾水進行1/10的稀釋，冷卻后用此硫酸溶液代替原來使用的硫酸再次按照加碘化鉀溶液、加淀粉溶液、加稀硫酸的順序進行實驗，結(jié)果還是很快出現(xiàn)了溶液變藍的“異?，F(xiàn)象”。
第②次探究：確定問題是否與淀粉溶液有關(guān)。方法是：取新買的整瓶裝的化學(xué)純淀粉適量，溶解于蒸餾水中，加熱后得淀粉溶液，冷卻后用該淀粉溶液替換第①次探究過程中使用的淀粉溶液進行第②次探究，結(jié)果仍然出現(xiàn)溶液變藍的“異?，F(xiàn)象”。
那么，引起出現(xiàn)未加入氧化劑雙氧水仍然會變藍的“異?，F(xiàn)象”的原因在哪呢？是溶液中的什么物質(zhì)將碘離子氧化成碘單質(zhì)的？根據(jù)前2次實驗探究的結(jié)果，以及所使用的碘化鉀溶液的顏色（無色），和碘化鉀溶液中加淀粉放置一段時間后并無變藍色的出現(xiàn)的情況分析：可能是空氣中的O2起到了氧化作用。
第③次探究：確定問題是否與溶液中溶解的微量氧氣、液面上的空氣有關(guān)。方法是：用約500mL的沸水浴將分別裝在6只試管中的各約2mL的1mol/L KI溶液、0.1mol/L H2SO4溶液和淀粉溶液各兩份加熱約5分鐘。之后，分2組將上述淀粉溶液加入KI溶液中，其中一組再滴入8滴色拉油隔絕空氣；最后用長滴管分別吸取約1mL上述硫酸加入淀粉碘化鉀溶液中。而其中加色拉油封蓋的一組操作是將硫酸插入淀粉碘化鉀溶液的液面以下小心擠出（不要將氣泡擠入）。發(fā)現(xiàn)：加油封的溶液保持無色狀態(tài)（較前2次探究）；無油封蓋的溶液，放置約1-2分鐘后，液面處逐漸呈現(xiàn)藍色。
3結(jié)論
3.1. “異?，F(xiàn)象”的成因
根據(jù)3次探究分析可得出：碘化鉀溶液加淀粉溶液再加稀硫酸溶液（沒有加雙氧水），竟然也出現(xiàn)了溶液變藍的“異常現(xiàn)象”是由于溶液中的溶解氧，及液面上的氧氣造成的。反應(yīng)原理是：4H++4I-+O2 =2I2+2H2O。
3.2.教材中科學(xué)探究實驗[1]的做法
加碘化鉀溶液、加淀粉溶液、加稀硫酸；并在不同的溫度條件下實驗，以探究溫度對反應(yīng)速率的影響。
參考文獻
[1]宋心琦，王晶，李文鼎等.普通高中課程標(biāo)準實驗教科書:化學(xué)選修4.化學(xué)反應(yīng)原理.第3版，北京：人民教育出版社，2007： 21-22
摘 要 當(dāng)?shù)饣浫芤褐屑拥矸廴芤汉笤偌酉×蛩崛芤簳r，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，雖然沒有加入雙氧水，是也會出現(xiàn)溶液變藍的“異常現(xiàn)象”。
關(guān)鍵詞 科學(xué)探究 異常現(xiàn)象 探究 實驗的做法
1問題的提出
人教版教材第二章第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素的科學(xué)探究中[1] ,當(dāng)?shù)饣浫芤褐屑拥矸廴芤汉?，再加稀硫酸，在沒有加雙氧水的情況下，竟然也出現(xiàn)了溶液變藍的“異?，F(xiàn)象”。 對這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，不少人認為是由于所用的試劑受污染（不純）造成的。為了揭示真相找尋其中的原因，我?guī)е瑢W(xué)們進行了如下探究。
2實驗探究
第①次探究：確定硫酸溶液是否有問題。方法是：取新買的整瓶裝的化學(xué)純98%（18.4mol/L）的濃硫酸加入蒸餾水進行1/10的稀釋，冷卻后用此硫酸溶液代替原來使用的硫酸再次按照加碘化鉀溶液、加淀粉溶液、加稀硫酸的順序進行實驗，結(jié)果還是很快出現(xiàn)了溶液變藍的“異?，F(xiàn)象”。
第②次探究：確定問題是否與淀粉溶液有關(guān)。方法是：取新買的整瓶裝的化學(xué)純淀粉適量，溶解于蒸餾水中，加熱后得淀粉溶液，冷卻后用該淀粉溶液替換第①次探究過程中使用的淀粉溶液進行第②次探究，結(jié)果仍然出現(xiàn)溶液變藍的“異?，F(xiàn)象”。
那么，引起出現(xiàn)未加入氧化劑雙氧水仍然會變藍的“異?，F(xiàn)象”的原因在哪呢？是溶液中的什么物質(zhì)將碘離子氧化成碘單質(zhì)的？根據(jù)前2次實驗探究的結(jié)果，以及所使用的碘化鉀溶液的顏色（無色），和碘化鉀溶液中加淀粉放置一段時間后并無變藍色的出現(xiàn)的情況分析：可能是空氣中的O2起到了氧化作用。
第③次探究：確定問題是否與溶液中溶解的微量氧氣、液面上的空氣有關(guān)。方法是：用約500mL的沸水浴將分別裝在6只試管中的各約2mL的1mol/L KI溶液、0.1mol/L H2SO4溶液和淀粉溶液各兩份加熱約5分鐘。之后，分2組將上述淀粉溶液加入KI溶液中，其中一組再滴入8滴色拉油隔絕空氣；最后用長滴管分別吸取約1mL上述硫酸加入淀粉碘化鉀溶液中。而其中加色拉油封蓋的一組操作是將硫酸插入淀粉碘化鉀溶液的液面以下小心擠出（不要將氣泡擠入）。發(fā)現(xiàn)：加油封的溶液保持無色狀態(tài)（較前2次探究）；無油封蓋的溶液，放置約1-2分鐘后，液面處逐漸呈現(xiàn)藍色。
3結(jié)論
3.1. “異?，F(xiàn)象”的成因
根據(jù)3次探究分析可得出：碘化鉀溶液加淀粉溶液再加稀硫酸溶液（沒有加雙氧水），竟然也出現(xiàn)了溶液變藍的“異常現(xiàn)象”是由于溶液中的溶解氧，及液面上的氧氣造成的。反應(yīng)原理是：4H++4I-+O2 =2I2+2H2O。
3.2.教材中科學(xué)探究實驗[1]的做法
加碘化鉀溶液、加淀粉溶液、加稀硫酸；并在不同的溫度條件下實驗，以探究溫度對反應(yīng)速率的影響。
| 試劑種類用量 | 1mol/L KI、淀粉溶液各1mL | 0.1mol/L H2SO4 溶液1mL |
| 試驗溫度 | 環(huán)境溫度 | 環(huán)境溫度+100C |
| 試劑加入順序及理由 | KI、淀粉溶液先加、H2SO4 溶液后加；溶液中的溶解氧在酸化時才能將I- 氧化（而且硫酸有促淀粉水解的作用） |
同左 （試劑先用水浴加熱） |
| 實驗現(xiàn)象 | 溶液變藍（液面先變）較慢 | 溶液變藍（液面先變）較快 |
| 結(jié)論 | 溫度每升高100C，反應(yīng)速率變?yōu)樵瓉淼募s2-4倍。（與環(huán)溫、溶解氧有關(guān)） | |
[1]宋心琦，王晶，李文鼎等.普通高中課程標(biāo)準實驗教科書:化學(xué)選修4.化學(xué)反應(yīng)原理.第3版，北京：人民教育出版社，2007： 21-22
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