“从海带中提碘”实验方法探究

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1、“从海带中提碘”实验方法探究摘要从实验原料、实验过程、实验误差分析等方面，通过实验探究找出实验失败的原因，并对实验方法进行改进和完善。关键词实验失败的原因实验探究实验方法的改进和完善1、问题的提出“从海带中提碘”是上科版高一年级第一学期教材中的一个学生实验，实验是将海带通过灼烧把其中的有机碘无机化，加水溶解、过滤，碘以I—的形式存在于滤液中，向滤液中滴加氯水，将I—氧化成I2，试剂用量是用5克的海带，加水溶解海带灰时用10毫升水。学生实验后，我们发现存在两个问题，其一：实验的成功率很低；其二：试剂用量不够，根据实验手册上的实验内容，完成整个

2、实验需要滤液7毫升，而实际学生在实验中只得到2毫升左右。因此，我们希望通过实验探究找出实验失败的原因，并能够对实验方法进行改进和完善。2、探究过程为了提高探究效率，我们简化了实验流程，验证I2的存在操作方法都是取滤液1毫升，再加1毫升CCl4，再逐滴加入氯水。通过观察CCl4层的颜色变化来判断的I2存在。2.1探究实验失败的原因分析：该实验是利用氧化还原反应的原理，用新制的氯水将滤液中I-氧化成I2，而滤液中I-是微量的，过量的氯水会把I2氧化成无色的碘酸：I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl氧化剂的氧化性的强弱与浓度有关，所以

3、滤液中I—浓度过小、氯水的浓度过大均可能导致实验失败。2.1.1从原料海带分析猜想：造成滤液中I—浓度过小的原因可能是海带中含碘量低，学生实验时所使用的海带有两种；学生首先选用购买化学药品时配送的洁净海带，洁净海带的量不足，有部分学生使用的是从菜市场买的未经清洗的粗制海带，这两种不同的海带中含碘量可能不同。实验：用上述两种海带为原料做对比实验。实验结果：用经过清洗洁净的干海带为原料的基本失败，而以粗制海带为原料的大多数成功。实验结论：用经过清洗洁净的干海带为原料是导致实验失败的原因之一。后经上网查询，工业制碘就是采用海带浸泡的方法，说明海带

4、浸泡清洗过程会造成碘的流失。2.1.2从实验试剂分析4猜想：氯水的浓度越大，氧化性越强，如果降低氯水的浓度，可能可以避免I2继续被氧化成HIO3。实验：用三种不同浓度的氯水做对比实验，实验现象如下：海带质量溶剂水量氯水浓度实验现象、实验结果5克10毫升饱和氯水下层呈浅紫红色5克10毫升饱和氯水稀释一倍下层基本未呈现紫红色5克10毫升饱和氯水稀释两倍下层未呈现紫红色实验结论：用未饱和氯水作试剂，实验的成功率不高，说明放置过久的氯水氧化性会降低，甚至会失去氧化性，所以，实验中使用的氯水放置过久也是导致实验失败的原因之一。2.1.3从操作过程分析

5、猜想：实验仪器的不同，可能会沾有不同的化学物质，从而影响了实验结果。实验：全部用全新的洁净的实验仪器进行实验，实验现象如下：组别海带质量溶剂水量饱和氯水实验现象15克10毫升15滴下层呈现紫红色25克10毫升20滴下层呈现紫红色35克10毫升18滴下层呈现紫红色45克10毫升15滴下层呈现紫红色实验结论：实验的成功率达到100%，说明实验不成功也有可能是试管壁上沾有化学物质影响了实验。分析：根据上述实验结果，需要考虑两个方面的问题，一是：通过上述实验只能得到一种假设，试管壁上沾有化学物质是否一定影响实验还需进一步验证；二是：即使有影响，那么

6、沾有何种化学物质会影响实验？我们首先考虑到实验室最常用到的化学试剂就是HCl和NaOH。在氯水中存在平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，HCl的存在可能会导致平衡向逆方向移动，造成Cl2水的浓度过大，会将I2氧化成无色的碘酸。NaOH的存在可能与Cl2反应：Cl2+2NaOH→NaCl+NaClO+H2O，而使Cl2水降低甚至失去氧化性，不能将滤液中的I—氧化成I2。猜想：试管壁上沾有HCl或NaOH会影响实验。实验：取三支试管进行对比实验，其中1号试管为洁净试管，2号试管用2mol/LHCl润湿，3号试管用2mol/LNaOH润湿。实验

7、过程和实验现象如下：1号试管：向滤液中逐滴加入Cl2水，至15滴时下层出现较浅的紫红色，继续滴加至18滴时颜色最深，之后逐渐变浅，至28滴时颜色褪去。2号试管：向滤液中逐滴加入Cl24水，至3滴时下层出现较深的紫红色，继续滴加至10滴时颜色最深，22滴时颜色褪去。3号试管：向滤液中逐滴加入Cl2水，至15滴时下层未出现紫红色，继续滴加至45滴时仍未出现紫红色。实验结论：三个试管出现了不同的现象，说明试管壁上沾有HCl或NaOH会影响实验，沾有HCl实验现象更为明显，有利于实验的进行，而沾有NaOH直接导致实验失败。因此，仪器上沾有碱性物质可

8、能也是导致实验失败的原因之一。分析：向1毫升滤液中逐滴加入Cl2水，至15滴时下层才出现较浅的紫红色，也有可能学生受教材中“过量的氯水会把单质碘氧化成碘酸”这个提示的影响，刚加入