空气中的氧气氧化碘离子的实验探究

空气中的氧气氧化碘离子的实验探究

摘要当碘化钾溶液中加淀粉溶液后再加稀硫酸溶液时，学生发现，虽然没有加入双氧水，是也会出现溶液变蓝的“异常现象”。笔者对此进行了实验探究。

关键词科学探究异常现象探究实验碘化钾双氧水

1 问题的提出

人教版教材第二章第二节影响化学反应速率的因素的科学探究中[1]，当碘化钾溶液中加淀粉溶液后，再加稀硫酸，在没有加双氧水的情况下，竟然也出现了溶液变蓝的“异常现象”。对这种现象的出现，不少人认为是由于所用的试剂受污染（不纯）造成的。为了揭示真相找寻其中的原因，笔者带着同学们进行了如下探究。

2 实验探究

第①次探究：确定硫酸溶液是否有问题。方法是：取新买的整瓶装的化学纯98%（18.4 mol/L）的浓硫酸加入蒸馏水进行1/10的稀释，冷却后用此硫酸溶液代替原来使用的硫酸再次按照加碘化钾溶液、加淀粉溶液、加稀硫酸的顺序进行实验，结果还是很快出现了溶液变蓝的“异常现象”。

第②次探究：确定问题是否与淀粉溶液有关。方法是：取新买的整瓶装的化学纯淀粉适量，溶解于蒸馏水中，加热后得淀粉溶液，冷却后用该淀粉溶液替换第①次探究过程中使用的淀粉溶液进行第②次探究，结果仍然出现溶液变蓝的“异常现象”。

那么，出现“异常现象”的原因在哪呢？是溶液中的什么物质将碘离子氧化成碘单质的？根据前2次实验探究的结果，以及所使用的碘化钾溶液的颜色（无色），和碘化钾溶液中加淀粉放置一段时间后并无变蓝色的现象的情况分析：可

能是空气中的O2起到了氧化作用。

第③次探究：确定问题是否与溶液中溶解的微量氧气、液面上的空气有关。方法是：用约500 mL的沸水浴将分别装在6支试管中的各约2 mL的 1 mol/L KI 溶液、0.1 mol/L H2SO4溶液和淀粉溶液各2份加热约5分钟。之后，分2

组将上述淀粉溶液加入KI溶液中，其中一组再滴入8滴色拉油隔绝空气；最后用长滴管分别吸取约1 mL上述硫酸加入淀粉碘化钾溶液中。其中加色拉油封盖的一组操作是将硫酸插入淀粉碘化钾溶液的液面以下小心挤出（不要将气泡挤

入）。发现：加油封的溶液保持无色状态（较前2次探究）；无油封盖的溶液，放置约1~2分钟后，液面处逐渐呈现蓝色。

3 结论

3.1 “异常现象”的成因

根据3次探究分析可得出：碘化钾溶液加淀粉溶液再加稀硫酸溶液（没有加双氧水），竟然也出现了溶液变蓝的“异常现象”是由于溶液中的溶解氧及液面上空气中的氧气造成的。反应原理是：

4H++4I-+O2=2I2+2H2O

3.2 教材[1]中科学探究实验的做法

加碘化钾溶液、加淀粉溶液、加稀硫酸；并在不同的温度条件下实验，以探究温度对反应速率的影响。

KI、淀粉溶液先加、H2SO4溶液后加；溶液中的溶解氧在酸化时才能将I-氧化（而且硫酸有促进淀粉水解的作用）

同左

（试剂先用水浴加热）

实验现象

溶液变蓝（液面先变）较慢

溶液变蓝（液面先变）较快

结论

温度每升高10℃，反应速率变为原来的约2~4倍。温度升高，反应速率加快（与环温、溶解氧有关）

参考文献

[1] 宋心琦，王晶，李文鼎等.普通高中课程标准实验教科书:化学选修4.化

学反应原理.第3版，北京：人民教育出版社，2007：21-22

[2] 何少华，裴群，金仲呜等，普通高中课程标准实验教科书：化学选修4化学反应原理教师教学用书第3版，北京：人民教育出版社，2007：37