化学里的魔术 |
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然后我们利用这些试剂,配制出以下三组溶液: 甲溶液:量取97mL29%的过氧化氢溶液,转移入250mL容量瓶里,用蒸馏水稀释到刻度,得3.6mol/L过氧化氢溶液。 乙溶液:分别称取3.9g丙二酸和0.76g硫酸锰,分别溶于适量水中。另称取0.075g可溶性淀粉,溶于50mL左右沸水中。把三者转移入250mL容量瓶里,稀释到刻度,得到含0.15mol/L丙二酸、0.02mol/L硫酸锰、和0.03%淀粉的混合溶液。 丙溶液:称取10.75g碘酸钾溶于适量热水中,再加入40mL1mol/L硫酸溶液酸化。转移入250mL容量瓶里,稀释到刻度,得到0.2mol/L碘酸钾和0.08mol/L硫酸的混合溶液。 甲溶液:量取97mL29%的过氧化氢溶液,转移入250mL容量瓶里,用蒸馏水稀释到刻度,得3.6mol/L过氧化氢溶液。 乙溶液:分别称取3.9g丙二酸和0.76g硫酸锰,分别溶于适量水中。另称取0.075g可溶性淀粉,溶于50mL左右沸水中。把三者转移入250mL容量瓶里,稀释到刻度,得到含0.15mol/L丙二酸、0.02mol/L硫酸锰、和0.03%淀粉的混合溶液。 丙溶液:称取10.75g碘酸钾溶于适量热水中,再加入40mL1mol/L硫酸溶液酸化。转移入250mL容量瓶里,稀释到刻度,得到0.2mol/L碘酸钾和0.08mol/L硫酸的混合溶液。 我们将甲、乙、丙三组溶液等体积混合,配好的这个混合溶液里含有过氧化氢1.2mol/L、丙二酸0.05mol/L、硫酸锰0.0067mol/L、碘酸钾0.067mol/L、淀粉0.01%。 反应分成两步进行: 第一步,碘酸钾和过氧化氢在酸性条件下反应,生成的碘积攒到一定浓度时遇到淀粉变蓝,反应方程式为: 2KIO3+5H2O2+H2SO4=I2+K2SO4+6H2O+5O2 第二步,碘单质被氧化,蓝色褪去,方程式为: I2+5H2O2+K2SO4=2KIO3+4H2O+H2SO4 除了上述的这种方法之外,还有以下几种方式可以呈现出碘钟反应: 1、过氧化氢型碘钟 向硫酸酸化的过氧化氢溶液中加入碘化钾、硫代硫酸钠和淀粉的混合溶液。此时在体系中存在两个主要反应,化学方程式为: H2O2(aq)+3I-(aq)+2H+→I3-+2H2O I3-(aq)+2S2O32-(aq)→ 3I-(aq)+S4O62-(aq) 2、碘酸盐型碘钟 向用硫酸酸化的碘酸盐中加入亚硫酸氢钠(以及少量淀粉溶液),此时体系中出现如下反应: IO3−(aq)+ 3HSO3− (aq) → I- (aq) + 3HSO4−(aq) 然后过量的碘酸根离子与碘离子发生归中反应: IO3 -(aq) +5I- (aq) + 6H +(aq) → 3I2 + 3H2O(l) 接着亚硫酸氢钠将生成的碘还原: I2 (aq) + HSO3 -(aq)+ H2O (l) → 2I- (aq) + HSO4-(aq)+ 2H +(aq) 3、过硫酸盐型碘钟 通过过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵将碘离子氧化成碘单质。加入硫代硫酸钠可以将碘单质还原回碘离子。化学方程式如下: 2I-(aq) + S2O82−(aq)→ I2 (aq)+ 2SO42−(aq) I2 (aq) + 2S2O32-(aq)→ 2I-(aq) + S4O62-(aq) 4、氯酸盐型碘钟 将卢戈氏碘液、氯酸钠和高氯酸混合,化学方程式如下: I3-→ I- +I2 ClO3− +I -+ 2H +→ HIO+HClO2 ClO3 -+ HIO +H+→ HIO2 + HClO2 ClO3-+ HIO2 →IO3- + HClO2 1、过氧化氢型碘钟 向硫酸酸化的过氧化氢溶液中加入碘化钾、硫代硫酸钠和淀粉的混合溶液。此时在体系中存在两个主要反应,化学方程式为: H2O2(aq)+3I-(aq)+2H+→I3-+2H2O I3-(aq)+2S2O32-(aq)→ 3I-(aq)+S4O62-(aq) 2、碘酸盐型碘钟 向用硫酸酸化的碘酸盐中加入亚硫酸氢钠(以及少量淀粉溶液),此时体系中出现如下反应: IO3−(aq)+ 3HSO3− (aq) → I- (aq) + 3HSO4−(aq) 然后过量的碘酸根离子与碘离子发生归中反应: IO3 -(aq) +5I- (aq) + 6H +(aq) → 3I2 + 3H2O(l) 接着亚硫酸氢钠将生成的碘还原: I2 (aq) + HSO3 -(aq)+ H2O (l) → 2I- (aq) + HSO4-(aq)+ 2H +(aq) 3、过硫酸盐型碘钟 通过过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵将碘离子氧化成碘单质。加入硫代硫酸钠可以将碘单质还原回碘离子。化学方程式如下: 2I-(aq) + S2O82−(aq)→ I2 (aq)+ 2SO42−(aq) I2 (aq) + 2S2O32-(aq)→ 2I-(aq) + S4O62-(aq) 4、氯酸盐型碘钟 将卢戈氏碘液、氯酸钠和高氯酸混合,化学方程式如下: I3-→ I- +I2 ClO3− +I -+ 2H +→ HIO+HClO2 ClO3 -+ HIO +H+→ HIO2 + HClO2 ClO3-+ HIO2 →IO3- + HClO2 除了碘元素的这个实验,化学世界里还有很多神奇的反应,有兴趣的小伙伴们可以持续关注我们哦!
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