海带灼烧后碘元素存在形式的实验探究

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1、海带灼烧后碘元素存在形式的实验探究摘要：针对海带灼烧后碘元素是否还以I-形式存在，有多种说法，作者从实验的角度探究了I-变质的真正原因以及变质后的产物，并对教材中留下的疑问进行了合理的解释。关键词：1-；实验探究文章编号:1008-0546(2014)01-0091-02中图分类号:G633.8文献标识码：Bdoi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.01.037一、问题的提出人教版《化学必修2》第四章第一节［实验4-2］“证明海带中存在碘元素”的实验屮冇这样的描述：“海带灼烧后的灰烬屮碘元素以1-形式存在，H202可以将［-氧化为碘单质”⑴。我们知道海带中碘的确

2、是以T-的形式存在的，那么为什么灼烧后碘元素还能以I-形式存在呢？灰化过程中I-会不会被氧化呢？I-需要什么样的外界条件以及氧化产物是什么？这几个问题很是值得探索，为此笔者作了如下探究。二、对书屮结论的验证根据教材中描述，再加上实验经验，我们可以得出有关卜存在形式的两个结论：一、含I-固体在加热过程中不会被氧化，即不会变质生成12；二、含1-固体久置后会变质，并•且呈现浅黄色［2］。为验证这两条结论，我们做了如下对照实验(简称实验1)：分别取含有I-、纯净的KI固体和已经泛黄的KI固体置于表面皿中，将漏斗倒扣在固体上方，并R用细线系上湿润的淀粉试纸悬在漏斗内（图1）加热，实验现象见表1。

3、从上述现象可以发现：空气屮久置的KI固体已经变质，变质产物为碘单质，而纯净KT固体即使在空气中加热也可稳定存在。这一不同现象说明含I-的KI的氧化条件除了氧气Z外还必然存在其它的限制条件，否则KI在被加热时一定会被氧化，于是笔者做了进一步探究。三、对变质条件的探究空气中的气体主要冇N2、02、C02等气体，显然可排除N2对I-被氧化的影响，那么会不会是C02参与了I-被氧化的过程？对此猜测，笔者又进行了如下实验：将实验1中加热变质KI的剩余固体溶于试管中，向其中加入BaC12溶液（浓度较大），可观察到有少量口色沉淀产生。这一现象也验证了笔者的猜测：C02参与了氧化KI的过程并且生成了C0

4、32-o那么C02在氧化过程屮到底起何作用呢？笔者又进行了如下实验：取10mLKT溶液（浓度较大）于5支试管中，向试管中通入C02气体或者滴加盐酸,一段时间后对比试管中的颜色深浅，Z后向试管中滴入淀粉溶液，再次对比试管中的颜色深浅，具体实验现象见表2。通过以上实验现象我们可以得出以下结论：C02气体同盐酸一样在KI被氧化的过程屮用于提供酸性环境，并且酸性越强生成的碘单质越多，氧化越容易。因此，KI在空气中变质至少有02、C02、H20这3种气体的参与，H20作为C02的溶剂产生H+（笔者曾将纯净的KI固体放入一瓶干燥的C02气体中，数口后观察KI仍未变黄），具体的化学反应方程式应为：4K

5、I+02+2C022K2C03+2I2。四、对已有结论的反驳有人认为KI在空气中泛黄变质是由于发生了如下反应：4KI+02+2H204K0H+I2,笔者照此反应模拟了相对应的条件：在试管屮加入10皿蒸储水，用燃烧匙盛放纯净的KI固体置于试管中，并向其中通入纯净的02,密封试管（图2）。数FI观察后发现KI依然为白色粉末，不曾见有任何黄色。根据这一现象可知上述方程式显然不符合事实。并且,假如按照上述反应进行生成K0H和12,根据常识可知12和K0H是不能共存的。此外将图2装置中的气体换成纯净的C02气体，数日之后可观察到KI固体“泛黄”，这一现象再次证明C02的参与是KT被氧化必须具备的条

6、件。综上：含I-的KI固体被氧化的过程除了应有02的参与外，C02和水蒸气也是必备的物质。由于空气中C02和水蒸汽的含量很低，导致在加热含I-的KI的过程中这两种气体很容易被“驱散”，不能很好地与KI接触,KI自然就不能被氧化。但在保存碘化钾固体的时候，虽然空气屮C02和水蒸气的含量较低，但碘化钾遇光和空气会缓慢游离出碘单质而变黄。所以,实验4-2“证明海带中存在碘元素”的实验中的描述是准确的，灼烧后碘元素还能以I-形式存在，灰化过程中I-会不会被氧化。参考文献[1]宋心琦主编.普通高屮课程标准实验教科书：化学2（必修）[M].北京:人民教育出版社,2007：91[2]刘怀乐编.中学化学

7、思维[M].重庆：重庆出版社,2009：279-281