KI溶液遇空气氧化变质原因的探究_李晓明.pdf

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1、·创新设计··拓展探究·实验研究KI溶液遇空气氧化变质原因的探究李晓明，管廷河(黄岩中学，浙江台州318020)摘要：以实验探究结合理论探讨了碘化钾遇空气氧化变质的酸碱性条件，得出如下结论：在碱性溶液中，碘离子也是可以被氧气所氧化的，且随着pH的减小碘离子的氧化越容易。碘单质并非在任何的碱性条件下都发生歧化，碘单质的歧化反应是需要一定pH+-范围的。根据实际的酸碱性可知，用4H+4I+O2=2I2+2H2O表述碘离子在空气中氧化变质的过程更为合理。关键词：碘化钾；氧化变质；实验探究文章编号：1005–6629(2013)5–0047–03中图分类号：G633.8文献标识码：B1问题的提

2、出液变蓝色然后再将其分别倒入pH为11.19、10.05和9.03碘化钾溶液在空气中放置，碘离子可以被空气中的的100mL溶液中，观察现象，pH=11.19和10.05的烧氧气所氧化为碘单质，这个事实已经被广大化学教育工杯中蓝色马上消失，而pH为9.03的烧杯中，蓝色不消作者所熟知。但是，如何用化学方程式或离子方程式来失。正确表示该反应过程却长期存在着争议，到现在依然上述实验现象可知，碘单质在pH为11.19、10.05--莫衷一是。目前对该反应过程存在两种观点：的溶液中发生了歧化反应生成IO5和I而使溶液蓝色+-一是4H+4I+O2=2I2+2H2O，支持此观点的人认褪去，在pH为9

3、.03的溶液中碘单质并未发生歧化反为，空气中的CO2与水作用后为反应提供酸性条件，应溶液仍然为蓝色。所以，碘单质在碱性溶液中发生歧及碘单质不可能在碱性条件下存在，因为，在碱性环化反应是需要一定pH范围的，只有碱性溶液的pH大---境下碘会发生歧化反应3I2+6OH=IO5+5I+3H2O，所于某一个值时，碘单质才会发生歧化反应。以，产物中不可能有碱性物质。另一种观点是4KI+O2+2.2碘化钾溶液在不同碱性条件下能否被氧气所2H2O=2I2+4KOH，持有此观点的人认为，碘离子被氧氧化的实验探究气所氧化无需酸性环境或者说由空气中少量的CO2所实验目的：将碘化钾固体加入溶液中，调节溶液为

4、提供的酸性很弱，不应体现在方程式中，由于碘化钾变不同的碱性条件，观察已滴加淀粉的溶液是否变色来质过程中所产生的碱的量较少，达不到碘单质反应要确定碘离子是否已经被氧化，同时为了避免反应过程求的碱性条件，而且即使反应那也是后续的反应，而不空气中的CO2对溶液pH的影响，应将碘化钾的碱性溶能成为碘与氢氧化钾不可同时生成的依据。那么以上液放置于纯氧中，来观察现象。两种观点哪一个符合客观实际呢？这个问题时时困扰实验2：在小烧杯中加入30mL蒸馏水和2mL的着我们的教学。为此，特作以下实验探究和理论分析。淀粉溶液，向其中加入5g的KI固体搅拌溶解后，测2实验探究其pH为8.56。将10mL的此溶液

5、加入到试管中，然后针对以上困惑，笔者从碘单质发生歧化反应的碱放置于收集有氧气的储气瓶中，塞上塞子，观察现象。性条件、碘离子在溶液中被氧气所氧化所需的酸性或实验3：在小烧杯中加入30mL蒸馏水和2mL碱性条件进行实验探究。的淀粉溶液，向其中加入5g的碘化钾固体，并滴加-12.1碘单质发生歧化反应所需的pH范围的测定0.002mol·L的KOH溶液，调节pH为10.10。将10mL实验目的：将相同量的碘的淀粉溶液，分别加入到的此溶液加入到试管中，然后放置于收集有O2的储气pH为9、10、11左右的碱性溶液中，观察蓝色是否褪色，瓶中，塞上塞子，观察现象。5小时后观察pH为8.56来确定碘单质

6、发生歧化反应的pH范围。的试管中出现了紫红色，而pH为10.10的试管中则未-1实验1：在蒸馏水中滴加0.002mol·L的KOH溶有变化，再经过24小时、48小时以及72小时的观察，液，用pH传感器控制溶液的pH，分别配置pH为pH为10.10的试管中溶液依然为无色。11.19、10.05和9.03的碱性溶液各100mL，另在三个小由实验2、实验3中的现象可知，碘离子被氧气所烧杯中加入2mL的淀粉溶液和5mL的饱和碘水，溶氧化时，并不一定需要酸性环境，或者说不一定需要二化学教学2013年第5期·47··拓展探究·实验研究氧化碳等酸性气体来提供酸性环境，在碱性环境时（如ϕ(O2/H2O

7、)，即0.536=1.229-0.0592pH，解得pH=11.71。-实验2溶液的pH为8.56）仍然可以被氧气所氧化，只因此，当溶液的pH＜11.71时，I能被O2氧化，当pH＞-是氧化的速率较慢。但当碱性高于某pH时（如实验311.71时，O2就不能把I氧化。溶液的pH大于10）碘离子则不会被氧气氧化产生碘但是，众所周知，I2会在一定的碱性条件下发生歧--单质。需要说明的是，在实验2中，KI的水溶液呈碱化反应生成IO3和I，同上方法：--