酸性ki溶液被空气中o2氧化的数字化实验研 究.pdfVIP

实验研究 酸性 KI溶液被空气中O2氧化的数字化实验研究 顾 晔 (江宁高级中学，江苏南京 211100) 摘要：碘离子在酸性条W F容易被空气中的0氧化，而碘量法滴定常常处于酸性环境中，空气中氧气是否会对滴定终点 产生影响?为了解决上述问题，利用数字化实验手段研究了碘离子在酸性条件下被空气中的0氧化的情况，得到0．6mollLKI 溶液在不同pH环境下的吸光度随时问变化图像，并由此判断常规碘量法定量实验过程中可以忽略氧气对滴定终点的影响。 关键词：KI；碘量法滴定；氧化；酸度；色度传感器 文章编号：1005—6629(2016)8—0055—03 中图分类号：G633．8 文献标识码：B KI固体、标准溶液等常用于物质组成、样 着pH的减小碘离子的氧化越容易_7【]”的结论；随 品浓度等定量分析，如碘量法、沉淀法等，而I一 后2015年吴朝辉老师借助实验条件和理论计算 离子在溶液 中具有一定的还原性 (I+2e一一 2I一， 分析了不同pH条件下氧化、歧化速率的相对大 。=+0．5355V】『)，滴定过程 中溶液 中的r离子 小和影响因素，提出 “KI和0 的反应，受KI的状 可能直接被空气 中的02(O2+4e一+4H+一 2H20， 态、溶液的pH以及氧的分压等因素影响 8【l，’。 。=+1．229Vl2)氧化，这样就会对最终的分析结果 显然，除了温度，酸度对该反应的影响也是非 产生影响。果真如此吗?碘量法是经典的定量实 常明显的，而滴定过程中涉及KI的体系均需控制 验方法，其终 的准确性是不是受酸度的影响?根 在中性或碱性环境中吗?2012年江苏卷 19题就 据Nernst方程可知 凡“有H+参加的电极反应，酸 出现了酸性条件下的类似滴定：“……为确定加入 度对电极电势的影响都是很大的 3【J’，那么酸度在 锌灰 (主要成分为Zn、ZnO，杂质为铁及其氧化物) 怎样的区间可以忽略空气中氧气对滴定的影响? 的量，实验 中需测定除去H0 后溶液中Cu 的 带着这些疑问，笔者尝试了碘化钾溶液在不同酸 含量。实验操作为：准确量取一定体积的含有Cu 度环境下被 0，氧化的相关实验。 的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液 1相关文献研究 pH=3～4，加人过量的KI，用Na：S0标准溶液滴 人教版高中化学选修4(化学反应原理)模块 定至终点。……”。此处pH=3～4对滴定终点判断 第二章第二节的[科学探究]栏目探究了反应 4‘‘I一+ 没有影响吗?过量的KI是否会被空气中的O 氧 02+4H一 2I2+2H20”中溶液出现蓝色的时间和温 化?仅凭视觉观察加入淀粉后有无蓝色出现可能 度的关系 (提供 1mol／LKI溶液、0．1mol／LHSO4 不太可靠，不同人的辨色能力有差异，同一个人看 溶液和淀粉溶液)；2010年朱正德老师研究了敞 不同样品也不能做到完全一致。分光光度计是适 开体系中上述实验中出现蓝色的时间和温度的关 用于解决此类问题的，但连续的吸光度变化需要 系 (观色法)；谢庆群在此基础上采用平行对比 若干数据作工作曲线，于是笔者尝试采用色度传 试验研究了密闭体系下温度的影响翻(观色法)， 感器做数字化实验。 两位老师均采用课本中给予的0．1mol／LHSO溶 2 实验部分 液控制了酸度变量；2012年李桂林等研究了酸度 2．1 实验试剂和器材 对碘量法滴定的影响，提 出弱酸性的KI淀粉溶 试剂：0．6mol／LKI溶液、0．5％淀粉溶液 (新 液能作为测定KIO 的试剂的观点 [6；后来也有老 配)、1．0mol／LH2SO4、0．10mol／LH2SO4、10 mol／L 师探讨了酸碱性环境对该反应的影响：2013年李 H2SO4、10～mol／LH2SO4、10一 mol／LH2SO4、10 晓明等探讨了碘化钾与空气反应