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1、海帶灼燒后碘元素存在形式的實(shí)驗(yàn)探究摘要：針對(duì)海帶灼燒后碘元素是否還以I-形式存在，有多種說法，作者從實(shí)驗(yàn)的角度探究了I-變質(zhì)的真正原因以及變質(zhì)后的產(chǎn)物，并對(duì)教材中留下的疑問進(jìn)行了合理的解釋。關(guān)鍵詞：1-；實(shí)驗(yàn)探究文章編號(hào):1008-0546(2014)01-0091-02中圖分類號(hào):G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Bdoi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.01.037一、問題的提出人教版《化學(xué)必修2》第四章第一節(jié)［實(shí)驗(yàn)4-2］“證明海帶中存在碘元素”的實(shí)驗(yàn)屮冇這樣的描述：“海帶灼燒后的灰燼屮碘元素以1-形式存在，H202可以將［-氧化為碘單質(zhì)”⑴。我們知道海帶中碘的確
2、是以T-的形式存在的，那么為什么灼燒后碘元素還能以I-形式存在呢？灰化過程中I-會(huì)不會(huì)被氧化呢？I-需要什么樣的外界條件以及氧化產(chǎn)物是什么？這幾個(gè)問題很是值得探索，為此筆者作了如下探究。二、對(duì)書屮結(jié)論的驗(yàn)證根據(jù)教材中描述，再加上實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，我們可以得出有關(guān)卜存在形式的兩個(gè)結(jié)論：一、含I-固體在加熱過程中不會(huì)被氧化，即不會(huì)變質(zhì)生成12；二、含1-固體久置后會(huì)變質(zhì)，并?且呈現(xiàn)淺黃色［2］。為驗(yàn)證這兩條結(jié)論，我們做了如下對(duì)照實(shí)驗(yàn)(簡(jiǎn)稱實(shí)驗(yàn)1)：分別取含有I-、純凈的KI固體和已經(jīng)泛黃的KI固體置于表面皿中，將漏斗倒扣在固體上方，并R用細(xì)線系上濕潤(rùn)的淀粉試紙懸在漏斗內(nèi)（圖1）加熱，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象見表1。
3、從上述現(xiàn)象可以發(fā)現(xiàn)：空氣屮久置的KI固體已經(jīng)變質(zhì)，變質(zhì)產(chǎn)物為碘單質(zhì)，而純凈KT固體即使在空氣中加熱也可穩(wěn)定存在。這一不同現(xiàn)象說明含I-的KI的氧化條件除了氧氣Z外還必然存在其它的限制條件，否則KI在被加熱時(shí)一定會(huì)被氧化，于是筆者做了進(jìn)一步探究。三、對(duì)變質(zhì)條件的探究空氣中的氣體主要冇N2、02、C02等氣體，顯然可排除N2對(duì)I-被氧化的影響，那么會(huì)不會(huì)是C02參與了I-被氧化的過程？對(duì)此猜測(cè)，筆者又進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：將實(shí)驗(yàn)1中加熱變質(zhì)KI的剩余固體溶于試管中，向其中加入BaC12溶液（濃度較大），可觀察到有少量口色沉淀產(chǎn)生。這一現(xiàn)象也驗(yàn)證了筆者的猜測(cè)：C02參與了氧化KI的過程并且生成了C0
4、32-o那么C02在氧化過程屮到底起何作用呢？筆者又進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：取10mLKT溶液（濃度較大）于5支試管中，向試管中通入C02氣體或者滴加鹽酸,一段時(shí)間后對(duì)比試管中的顏色深淺，Z后向試管中滴入淀粉溶液，再次對(duì)比試管中的顏色深淺，具體實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象見表2。通過以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象我們可以得出以下結(jié)論：C02氣體同鹽酸一樣在KI被氧化的過程屮用于提供酸性環(huán)境，并且酸性越強(qiáng)生成的碘單質(zhì)越多，氧化越容易。因此，KI在空氣中變質(zhì)至少有02、C02、H20這3種氣體的參與，H20作為C02的溶劑產(chǎn)生H+（筆者曾將純凈的KI固體放入一瓶干燥的C02氣體中，數(shù)口后觀察KI仍未變黃），具體的化學(xué)反應(yīng)方程式應(yīng)為：4K
5、I+02+2C022K2C03+2I2。四、對(duì)已有結(jié)論的反駁有人認(rèn)為KI在空氣中泛黃變質(zhì)是由于發(fā)生了如下反應(yīng)：4KI+02+2H204K0H+I2,筆者照此反應(yīng)模擬了相對(duì)應(yīng)的條件：在試管屮加入10皿蒸儲(chǔ)水，用燃燒匙盛放純凈的KI固體置于試管中，并向其中通入純凈的02,密封試管（圖2）。數(shù)FI觀察后發(fā)現(xiàn)KI依然為白色粉末，不曾見有任何黃色。根據(jù)這一現(xiàn)象可知上述方程式顯然不符合事實(shí)。并且,假如按照上述反應(yīng)進(jìn)行生成K0H和12,根據(jù)常識(shí)可知12和K0H是不能共存的。此外將圖2裝置中的氣體換成純凈的C02氣體，數(shù)日之后可觀察到KI固體“泛黃”，這一現(xiàn)象再次證明C02的參與是KT被氧化必須具備的條
6、件。綜上：含I-的KI固體被氧化的過程除了應(yīng)有02的參與外，C02和水蒸氣也是必備的物質(zhì)。由于空氣中C02和水蒸汽的含量很低，導(dǎo)致在加熱含I-的KI的過程中這兩種氣體很容易被“驅(qū)散”，不能很好地與KI接觸,KI自然就不能被氧化。但在保存碘化鉀固體的時(shí)候，雖然空氣屮C02和水蒸氣的含量較低，但碘化鉀遇光和空氣會(huì)緩慢游離出碘單質(zhì)而變黃。所以,實(shí)驗(yàn)4-2“證明海帶中存在碘元素”的實(shí)驗(yàn)中的描述是準(zhǔn)確的，灼燒后碘元素還能以I-形式存在，灰化過程中I-會(huì)不會(huì)被氧化。參考文獻(xiàn)[1]宋心琦主編.普通高屮課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書：化學(xué)2（必修）[M].北京:人民教育出版社,2007：91[2]劉懷樂編.中學(xué)化學(xué)
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