上游充通大 SHANGHAI JIAOTONG UNIVERSITY GHAI JIAO TONG UNIVERSITY 《化学问题的实验探究》 自主设计化学实验实验报告 小组成员：孙密广 吴慧珺 柴云凡张驰
SHANGHAI JIAOTONG UNIVERSITY 《化学问题的实验探究》 自主设计化学实验实验报告 小组成员：孙密广 吴慧珺 柴云凡 张 驰
目录 一基本情况. 2 1.小组成员分工 .2 2.实验日程 …2 二.水中花园（实验时间：4月21日） 3 1.实验目的 3 2.实验原理 3 3.实验用品 3 4. 实验步骤与预计现象 5. 实验结果 4 6. 存在问题与相关思考 7.实验感受 5 三.桔皮香精油的提取（实验时间：4月21日） 1.选题背景 5 2.实验仪器 5 3.实验步骤： 6 4.注意事项： 6 5. 实验结果 > 6. 实验存在问题 1 7.实验感受 四.碘钟反应（实验时间：4月28日） 8 1.实验目的 2.实验原理 8 3. 仪器与试剂 .9 4.实验步骤… 9 5.实验数据记录 .10 6.实验数据处理 10 7. 实验结果讨论 .13 8.实验感受 14 五、硫酸亚铁铵的制备（实验时间：5月5日） 14 1.试剂与仪器： 14 2.实验步骤 14 3.注意事项… .15 4.实验结果 15 六.邻二氮菲法分光光度法测铁含量（实验时间：5月12日） 16 1.实验原理 16 2.实验仪器与试剂： 17 3.实验步骤 必 4.实验结果 18 5.实验感受 .20 附录：我的心得… 20 第1页
第 1 页 目录 一.基本情况........................................................................................................................................2 1．小组成员分工.......................................................................................................................2 2．实验日程...............................................................................................................................2 二.水中花园（实验时间：4 月 21 日）.......................................................................................... 3 1．实验目的...............................................................................................................................3 2．实验原理...............................................................................................................................3 3．实验用品...............................................................................................................................3 4．实验步骤与预计现象...........................................................................................................3 5．实验结果...............................................................................................................................4 6．存在问题与相关思考...........................................................................................................5 7．实验感受...............................................................................................................................5 三．桔皮香精油的提取（实验时间：4 月 21 日）.......................................................................5 1．选题背景...............................................................................................................................5 2．实验仪器...............................................................................................................................5 3．实验步骤：...........................................................................................................................6 4．注意事项：...........................................................................................................................6 5．实验结果...............................................................................................................................7 6．实验存在问题.......................................................................................................................7 7．实验感受...............................................................................................................................8 四．碘钟反应（实验时间：4 月 28 日）.......................................................................................8 1．实验目的...............................................................................................................................8 2．实验原理...............................................................................................................................8 3．仪器与试剂...........................................................................................................................9 4．实验步骤...............................................................................................................................9 5．实验数据记录.....................................................................................................................10 6．实验数据处理.....................................................................................................................10 7．实验结果讨论.....................................................................................................................13 8．实验感受.............................................................................................................................14 五、硫酸亚铁铵的制备（实验时间：5 月 5 日）.......................................................................14 1．试剂与仪器：.....................................................................................................................14 2．实验步骤.............................................................................................................................14 3．注意事项.............................................................................................................................15 4．实验结果.............................................................................................................................15 六．邻二氮菲法分光光度法测铁含量（实验时间：5 月 12 日）.............................................16 1．实验原理.............................................................................................................................16 2．实验仪器与试剂：............................................................................................................ 17 3．实验步骤.............................................................................................................................17 4．实验结果.............................................................................................................................18 5．实验感受.............................................................................................................................20 附录：我的心得.............................................................................................................................20
自主设计化学实验实验报告 小组成员：孙密广，吴慧珺，柴云凡，张驰 实验日期：4月21日，4月28日，5月5日，5月12日 一.基本情况 1.小组成员分工 孙密广 实验资料查阅，实验方案设计，实验总体统筹，ppt制作，ppt 汇总，报告修改整理总结 吴慧珺 部分资料查询，碘钟反应实验报告与ppt制作、展示 柴云凡 水中花园和桔皮精油提取实验报告与ppt制作、展示 张驰 硫酸亚铁铵制备与检测实验报告与ppt制作、展示 2.实验日程 实验项目 实验时间 实验用具 水中花园 4.21 玻璃水缸，白色的小石子，硅酸钠(20%硅酸钠 溶液)，氯化铜，氯化锰，氯化钴，三氯化铁， 硫酸镍，氯化锌，氯化钙 桔皮香精 4.21 橘子皮，石灰水、小苏打、硫酸钠、明矾、 油的提取 0.1 molHC1,0.1 molNa(0H,榨汁机、烧杯、过滤 装置、吸管、滤纸、布氏漏斗、pH试纸、天平 恒温水浴槽一套；温度计：50mL烧杯两个，250mL 烧杯一个；玻璃棒一支；秒表一只；100mL量 碘钟反应 4.28 瓶4个；10mL量筒；分析天平，(NH4)S208溶 液（过硫酸铵）；KI溶液；Na2S203溶液，4% 淀粉溶液；KNO3溶液(NH4)2S04溶液 第2页
第 2 页 自主设计化学实验实验报告 小组成员：孙密广，吴慧珺，柴云凡，张驰 实验日期：4 月 21 日，4 月 28 日，5 月 5 日,5 月 12 日 一.基本情况 1．小组成员分工 孙密广 实验资料查阅，实验方案设计，实验总体统筹，ppt 制作，ppt 汇总，报告修改整理总结 吴慧珺 部分资料查询，碘钟反应实验报告与 ppt 制作、展示 柴云凡 水中花园和桔皮精油提取实验报告与 ppt 制作、展示 张驰 硫酸亚铁铵制备与检测实验报告与 ppt 制作、展示 2．实验日程 实验项目 实验时间 实验用具 水中花园 4.21 玻璃水缸，白色的小石子，硅酸钠（20%硅酸钠 溶液），氯化铜，氯化锰，氯化钴，三氯化铁， 硫酸镍，氯化锌，氯化钙 桔皮香精 油的提取 4.21 橘子皮，石灰水、小苏打、硫酸钠、明矾、 0.1molHCl，0.1molNaOH，榨汁机、烧杯、过滤 装置、吸管、滤纸、布氏漏斗、pH 试纸、天平 碘钟反应 4.28 恒温水浴槽一套；温度计；50mL 烧杯两个，250mL 烧杯一个；玻璃棒一支；秒表一只；100mL 量 瓶 4 个；10mL 量筒；分析天平，(NH4)S2O8 溶 液(过硫酸铵）； KI 溶液；Na2S2O3 溶液，4% 淀粉溶液；KNO3 溶液(NH4)2SO4 溶液
5.5 制备：铁屑，烧杯，锥形瓶，10%Na2C03 溶 液，水浴锅（加热装置），去离子水， H2S04, (制备) 布氏漏斗，滤纸，(NH4)2S04固体，分析天平 玻璃棒，蒸发皿，95%乙醇。 硫酸亚铁 铵的制备 检验：吸量管(1mL、2mL、5mL)、比色皿、洗 与检验 5.12 耳球、20ug/L铁标准溶液、盐酸羟胺、0.15% (检验) 邻二氮菲水溶液，去离子水，50mL容量瓶， lmol·L-1NaAc溶液 二.水中花园（实验时间：4月21日) 1.实验目的 通过金属盐与硅酸钠反应生成不同颜色的形状各异的金属硅酸盐 胶体，产生水中花园的美丽现象。 2.实验原理 通过金属盐与硅酸钠反应，生成不同颜色的金属硅酸盐胶体，在 固体、液体的接触面形成半透膜，由于渗透压的关系，水不断渗入膜 内，膜胀破半透膜又与硅酸钠接触，生成新的胶状金属硅酸盐。反复 渗透，硅酸盐生成芽状或树枝状，从而产生水中花园现象 CuCl2+Na2SiO3=====Cusio3(蓝色)+2NaCl MnCl2+Na2SiO3=====MnSiO3(浅红色)+2NaCl CoCl2+Na2SiO3====CoSiO3(紫色)+2NaCl 2FeCl3+3Na2SiO3===Fe2(SiO3)3(棕红色)+6NaCl NiSO4+Na2SiO3===NiSiO3(翠绿色)+Na2SO4 ZnC2+Na2SiO3=====Znsio3(苹果绿色或疏黄色)+2NaCl CaCl2+Na2SiO3=====CaSiO3(白色)+2NaCl 3.实验用品 大烧杯玻璃瓶/玻璃水缸（用来做容器），白色的小石子，硅酸 钠（或20%硅酸钠溶液），烧杯，滤纸，漏斗，吸虹管（清理） 氯化铜，氯化锰，氯化钴，三氯化铁，硫酸镍，氯化锌，氯化钙 4.实验步骤与预计现象 >配置20%的硅酸钠溶液(100g硅酸钠，400l水，即水玻璃)。 氯化铜，氯化锰，氯化钴，三氯化铁，硫酸镍，氯化锌，氯化钙 等固体的大小应该和黄豆差不多，每一种固体要多准备几粒。 第3页
第 3 页 硫酸亚铁 铵的制备 与检验 5.5 （制备） 5.12 （检验） 制备：铁屑，烧杯，锥形瓶，10％Na2CO3 溶 液，水浴锅（加热装置），去离子水， H2SO4， 布氏漏斗，滤纸，(NH4)2SO4 固体，分析天平 玻璃棒，蒸发皿， 95%乙醇。 检验：吸量管（1mL、2mL、5mL）、比色皿、洗 耳球、20ug/L 铁标准溶液、盐酸羟胺、0.15% 邻二氮菲水溶液，去离子水，50mL 容量瓶， 1mol·L-1NaAc 溶液 二.水中花园（实验时间：4 月 21 日） 1．实验目的 通过金属盐与硅酸钠反应生成不同颜色的形状各异的金属硅酸盐 胶体，产生水中花园的美丽现象。 2．实验原理 通过金属盐与硅酸钠反应，生成不同颜色的金属硅酸盐胶体，在 固体、液体的接触面形成半透膜，由于渗透压的关系，水不断渗入膜 内，膜胀破半透膜又与硅酸钠接触，生成新的胶状金属硅酸盐。反复 渗透，硅酸盐生成芽状或树枝状，从而产生水中花园现象 CuCl2+Na2SiO3=====CuSiO3（蓝色）+2NaCl MnCl2+Na2SiO3=====MnSiO3（浅红色）+2NaCl CoCl2+Na2SiO3=====CoSiO3（紫色）+2NaCl 2FeCl3+3Na2SiO3=====Fe2(SiO3)3（棕红色）+6NaCl NiSO4+Na2SiO3=====NiSiO3（翠绿色）+Na2SO4 ZnCl2+Na2SiO3=====ZnSiO3（苹果绿色或硫黄色）+2NaCl CaCl2+Na2SiO3=====CaSiO3（白色）+2NaCl 3．实验用品 大烧杯/玻璃瓶/玻璃水缸（用来做容器），白色的小石子，硅酸 钠（或 20%硅酸钠溶液），烧杯，滤纸，漏斗， 吸虹管（清理） 氯化铜，氯化锰，氯化钴，三氯化铁，硫酸镍，氯化锌，氯化钙 4．实验步骤与预计现象 配置 20％的硅酸钠溶液（100g 硅酸钠，400ml 水，即水玻璃）。 氯化铜，氯化锰，氯化钴，三氯化铁，硫酸镍，氯化锌，氯化钙 等固体的大小应该和黄豆差不多，每一种固体要多准备几粒
>找只大烧杯/玻璃水缸，在烧杯底上（或者玻璃缸底）铺一层洗净的 砂子和白色的小石子，然后在烧杯中加满20%硅酸钠溶液。 > 装满硅酸钠溶液的烧杯或玻璃水缸要放在稳固的桌子上，实验中 需要减少外部的扰动。 >依此加入氯化铜、氯化锰、氯化钴、三氯化铁、硫酸镍、氯化锌 和氯化钙固体。 >金属盐与硅酸钠的反应很慢，在烧杯底上的各种晶体的顶端上， 正在慢慢地往上生长出各种颜色的"花草"-硅酸盐，这些"植物"生 长的方向大都是向上的。 >半小时后，再去看烧杯或玻璃缸时，烧杯里已经长满了各种颜色 的"植物"：硅酸钴像蓝色的海草；硅酸铜和硅酸像绿色的小丛； 有红棕色的灵芝（硅酸铁）：甚至还有硅酸锌、硅酸锰、硅酸钙组成 的白色、红色的钟乳石柱。 > 实验结束后，利用虹吸法抽取水玻璃溶液：把玻璃滴管或吸虹管 轻轻地插入硅酸钠溶液中，将烧杯中的硅酸钠溶液吸出。等硅酸 钠基本上吸完后，再慢慢地沿着烧杯的内壁把清水注入烧杯中。 5.实验结果 Fig.3实验药品 Fig.4效果图（实验当天） 第4页
第 4 页 找只大烧杯/玻璃水缸，在烧杯底上(或者玻璃缸底)铺一层洗净的 砂子和白色的小石子，然后在烧杯中加满 20％硅酸钠溶液。 装满硅酸钠溶液的烧杯或玻璃水缸要放在稳固的桌子上，实验中 需要减少外部的扰动。 依此加入氯化铜、氯化锰、氯化钴、三氯化铁、硫酸镍、氯化锌 和氯化钙固体。 金属盐与硅酸钠的反应很慢，在烧杯底上的各种晶体的顶端上， 正在慢慢地往上生长出各种颜色的"花草"-硅酸盐，这些"植物"生 长的方向大都是向上的。 半小时后，再去看烧杯或玻璃缸时，烧杯里已经长满了各种颜色 的"植物"：硅酸钴像蓝色的海草；硅酸铜和硅酸像绿色的小丛； 有红棕色的灵芝(硅酸铁)；甚至还有硅酸锌、硅酸锰、硅酸钙组成 的白色、红色的钟乳石柱。 实验结束后，利用虹吸法抽取水玻璃溶液：把玻璃滴管或吸虹管 轻轻地插入硅酸钠溶液中，将烧杯中的硅酸钠溶液吸出。等硅酸 钠基本上吸完后，再慢慢地沿着烧杯的内壁把清水注入烧杯中。 5．实验结果 Fig.3 实验药品 Fig.4 效果图（实验当天）
6.存在问题与相关思考 (1)实验原理再思考：资料中提到此实验的原理是通过渗析，但是 具体还是没说清楚具体过程。查阅资料了解到，渗析是一种以浓度差 为推动力的膜分离操作，利用膜对溶质的选择透过性，实现不同性质 溶质的分离。那么实验中的选择性透过膜是谁，经过一番思考我对实 验的原理有了重新的认识一一首先，生成的硅酸盐固体与液体的接触 面形成半透膜。其次，渗透压使水不断渗入膜内。然后，胀破半透膜 使盐又与硅酸钠接触，生成新的胶状金属硅酸盐。反复渗透，硅酸盐 生成芽状或树枝状 (2)实验中粉红色的氯化锰长得最快：氯化锰和水玻璃形成的半透 膜的两边的浓度差最大，渗透压最大，驱动力最强，因此生长最快。 (3)在水玻璃溶液未放冷之前如果投入则难以生长：高温抑制了渗 析过程，温度梯度会使扩散向一个方向，浓度梯度也会使渗透向一个 方向，既然高温抑制则这两种方向应该是相反的。 (4)由于小石子和容器未完全清洗，整体水的颜色呈现出黄色 (5)处于高于室温的情况下，水玻璃呈现浑浊状态，等到温度逐渐 下降后变得澄清，猜想可能与二氧化碳溶解，生成硅酸有关 7.实验感受（柴云凡） 实验过程一波三折。在制作水玻璃溶液的过程中，我没有考虑溶 解的难易程度而舀了很多结块的硅酸钠。由于我的疏忽，我们不得不 加热才能溶解。之后我们把氯化盐放进温热的水玻璃中，发现并没有 出现美景，后来经老师点拨才发现原来要冷掉的水玻璃才能促使反应 的发生。在水玻璃冷掉之后，我们的水底花园渐渐成型。我在这次实 验里认识了很多盐的颜色，也学会了很多化学反应，收获很大！ 三.桔皮香精油的提取（实验时间：4月21日） 1.选题背景 植物精油素有“植物激素”之称，其实许多精油的性质与人体激 素一样，对人体有着重要作用。香精油存在于橘子或柑橘皮细小分泌 腺中，是橘子或柑橘加工中的重要副产品。广泛应用于调味剂、饮料、 食品、化妆品、烟酒制品、肥皂、医药制品及杀虫剂的生产。近年来 有文献报道，香精油具有使人体中枢神经镇静的作用和减轻应激性的 效果，能使人消除疲劳，其中所含的微量香豆素具有明显的抗癌作用。 2.实验仪器 试剂：石灰水、小苏打、硫酸钠溶液、明矾、0.1 molHCI,0.1 molNaOH 第5页
第 5 页 6．存在问题与相关思考 （1）实验原理再思考：资料中提到此实验的原理是通过渗析，但是 具体还是没说清楚具体过程。查阅资料了解到，渗析是一种以浓度差 为推动力的膜分离操作，利用膜对溶质的选择透过性,实现不同性质 溶质的分离。那么实验中的选择性透过膜是谁，经过一番思考我对实 验的原理有了重新的认识——首先，生成的硅酸盐固体与液体的接触 面形成半透膜。其次，渗透压使水不断渗入膜内。然后，胀破半透膜 使盐又与硅酸钠接触，生成新的胶状金属硅酸盐。反复渗透，硅酸盐 生成芽状或树枝状 （2）实验中粉红色的氯化锰长得最快：氯化锰和水玻璃形成的半透 膜的两边的浓度差最大，渗透压最大，驱动力最强，因此生长最快。 （3）在水玻璃溶液未放冷之前如果投入则难以生长：高温抑制了渗 析过程，温度梯度会使扩散向一个方向，浓度梯度也会使渗透向一个 方向，既然高温抑制则这两种方向应该是相反的。 （4）由于小石子和容器未完全清洗，整体水的颜色呈现出黄色 （5）处于高于室温的情况下，水玻璃呈现浑浊状态，等到温度逐渐 下降后变得澄清，猜想可能与二氧化碳溶解，生成硅酸有关 7．实验感受（柴云凡） 实验过程一波三折。在制作水玻璃溶液的过程中，我没有考虑溶 解的难易程度而舀了很多结块的硅酸钠。由于我的疏忽，我们不得不 加热才能溶解。之后我们把氯化盐放进温热的水玻璃中，发现并没有 出现美景，后来经老师点拨才发现原来要冷掉的水玻璃才能促使反应 的发生。在水玻璃冷掉之后，我们的水底花园渐渐成型。我在这次实 验里认识了很多盐的颜色，也学会了很多化学反应，收获很大！ 三．桔皮香精油的提取（实验时间：4 月 21 日） 1．选题背景 植物精油素有“植物激素”之称，其实许多精油的性质与人体激 素一样，对人体有着重要作用。香精油存在于橘子或柑橘皮细小分泌 腺中，是橘子或柑橘加工中的重要副产品。广泛应用于调味剂、饮料、 食品、化妆品、烟酒制品、肥皂、医药制品及杀虫剂的生产。近年来 有文献报道，香精油具有使人体中枢神经镇静的作用和减轻应激性的 效果，能使人消除疲劳，其中所含的微量香豆素具有明显的抗癌作用。 2．实验仪器 试剂：石灰水、小苏打、硫酸钠溶液、明矾、0.1molHCl，0.1molNaOH
仪器：手动压榨机、烧杯、过滤装置、离心机、吸管、滤纸（或石棉 纸滤层的漏斗)、pH试纸 3.实验步骤 >剥下橘子皮，撕成小份，浸在石灰水中浸泡2~3分钟。 >配置质量分数为0.25%的小苏打和质量分数为5%的硫酸钠溶液 (NaHCO3分子量84，Na2SO4分子量142) >将浸泡后的橘皮，用流动的水漂洗，洗净后捞起，沥干，称重（切记 一定要将橘皮彻底冲洗干净) > 然后将橘皮粉碎至3mm大小，放入手动压榨机（或者手工）中粉 碎.粉碎时加入与橘皮同质量的质量分数为0.25%的小苏打和质 量分数为5%的硫酸钠溶液，并调节pH为7~8（利用0.1 molHCI 和0.1 molNaOH进行调节)。 >通过布氏漏斗进行减压抽滤，得到黄色油状的橘皮精油。 4.注意事项 >实验中要注意避免石灰水与皮肤接触 为了能将橘皮均匀地浸泡在水中，橘皮可以放入榨汁机粉碎（实 验室可以使用研钵)，但要注意安全。 称取桔皮 氢氧化钙浸泡 充分浸泡 清洗 收集桔皮 加入小苏打和硫酸钠进榨汁机 第6页
第 6 页 仪器：手动压榨机、烧杯、过滤装置、离心机、吸管、滤纸（或石棉 纸滤层的漏斗）、pH 试纸 3．实验步骤 剥下橘子皮，撕成小份，浸在石灰水中浸泡 2~3 分钟。 配置质量分数为 0.25%的小苏打和质量分数为 5%的硫酸钠溶液 （NaHCO₃ 分子量 84，Na2SO4分子量 142） 将浸泡后的橘皮,用流动的水漂洗,洗净后捞起,沥干，称重（切记 一定要将橘皮彻底冲洗干净） 然后将橘皮粉碎至 3 mm 大小,放入手动压榨机（或者手工）中粉 碎.粉碎时加入与橘皮同质量的质量分数为 0.25%的小苏打和质 量分数为 5%的硫酸钠溶液,并调节 pH 为 7～8（利用 0.1molHCl 和 0.1molNaOH 进行调节）。 通过布氏漏斗进行减压抽滤，得到黄色油状的橘皮精油。 4．注意事项 实验中要注意避免石灰水与皮肤接触 为了能将橘皮均匀地浸泡在水中，橘皮可以放入榨汁机粉碎（实 验室可以使用研钵），但要注意安全。 称取桔皮 氢氧化钙浸泡 充分浸泡 清洗 收集桔皮 加入小苏打和硫酸钠进榨汁机
榨汁放入烧杯 调节pH 加入明矾放置一段时间 过滤 过滤后收集 加入到离心管 加入离心机 成品 5,实验结果 微笑的榨汁机 左图为减压抽滤后得到的液体（可以看到上下分层，上层即为需要提 取的桔皮精油)右图为最后的成品 6.实验存在问题与相关思考 第7页
第 7 页 榨汁放入烧杯 调节 pH 加入明矾放置一段时间 过滤 过滤后收集 加入到离心管 加入离心机 成品 5．实验结果 微笑的榨汁机 左图为减压抽滤后得到的液体（可以看到上下分层，上层即为需要提 取的桔皮精油）右图为最后的成品 6．实验存在问题与相关思考
(1)使用芦柑而不是橙子，所以榨出的汁变少了 (2)没有加明矾，使得榨出的油水混合液没有很好的沉淀澄清。 (3)由于不是大量橙子来榨汁，而且本身橙子的香精油含量就极少，操 作过程中也会流失一定香精油，所以最后得到的香精油只有一点点。 (4)为什么用石灰石浸泡：是为了让芦柑更容易出汁，然后再榨汁的 时候也不会堵塞。 7.实验感受（柴云凡） 这次的实验给我印象最深的就是我们做的很开心。从一开始买橘 子到给大家吃橘子，增进了大家的伟大友谊。在把橘子泡到石灰水里 的时候，整个烧杯看上去真的像橘子牛奶一样，很馋人。最后使用布 氏漏斗过滤的时候，一开始很慢，所以在老师的建议下我们重新换了 滤纸再做，就快很多，原来前面是堵住了。这次经验教会我们遇事要 变通。最后虽然提取到的精油只有一丁点，但是实验的过程很欢乐~ 四.碘钟反应（实验时间：4月28日) 1.实验目的 >用初速法测定过硫酸根与碘离子的反应速率常数、反应级数级反 应活化能 >掌握碘钟反应过程及其原理 2.实验原理 在水溶液中，过二硫酸铵与碘化钾发生如下反应： S,0+31=2S0+15 (1) 事先同时加入少量的硫代硫酸钠溶液和淀粉指示剂，则(1)式中产生 的少量的5会优先和S0反应而被还原成r: 2S,0+15=S,0g+31 (2) 这样，当溶液中的硫代硫酸钠全部反应掉后，()式生成的碘才会和 淀粉指示剂反应，使溶液呈蓝色。由上可知，控制在每个反应中硫代 硫酸钠的物质的量均相同，这样从反应开始到出现蓝色的这段时间即 可用来度量本反应的初速。 当反应温度和离子强度相同时，()式的反应速率方程可写为： dS,0」=kS,0-[Wr (3) 根据()式中的反应计量关系，可以认为： d[s,o d][l] dt dt△f (4) 根据(2)式的反应计量关系结合硫代硫酸钠的等量假设，可知 第8页
第 8 页 (1)使用芦柑而不是橙子，所以榨出的汁变少了 (2)没有加明矾，使得榨出的油水混合液没有很好的沉淀澄清。 (3)由于不是大量橙子来榨汁，而且本身橙子的香精油含量就极少,操 作过程中也会流失一定香精油，所以最后得到的香精油只有一点点。 (4)为什么用石灰石浸泡：是为了让芦柑更容易出汁，然后再榨汁的 时候也不会堵塞。 7．实验感受（柴云凡） 这次的实验给我印象最深的就是我们做的很开心。从一开始买橘 子到给大家吃橘子，增进了大家的伟大友谊。在把橘子泡到石灰水里 的时候，整个烧杯看上去真的像橘子牛奶一样，很馋人。最后使用布 氏漏斗过滤的时候，一开始很慢，所以在老师的建议下我们重新换了 滤纸再做，就快很多，原来前面是堵住了。这次经验教会我们遇事要 变通。最后虽然提取到的精油只有一丁点，但是实验的过程很欢乐～ 四．碘钟反应（实验时间：4 月 28 日） 1．实验目的 用初速法测定过硫酸根与碘离子的反应速率常数、反应级数级反 应活化能 掌握碘钟反应过程及其原理 2．实验原理 在水溶液中，过二硫酸铵与碘化钾发生如下反应： 2 2 2 8 4 3 S O I SO I 3 2 (1) 事先同时加入少量的硫代硫酸钠溶液和淀粉指示剂，则(1)式中产生 的少量的 3 I 会优先和 2 2 3 S O 反应而被还原成I ： 2 2 2 3 3 4 6 2 3 S O I S O I (2) 这样，当溶液中的硫代硫酸钠全部反应掉后，(1)式生成的碘才会和 淀粉指示剂反应，使溶液呈蓝色。由上可知，控制在每个反应中硫代 硫酸钠的物质的量均相同，这样从反应开始到出现蓝色的这段时间即 可用来度量本反应的初速。 当反应温度和离子强度相同时，(1)式的反应速率方程可写为： 2 2 8 2 2 8 [ ] [ ] [ ] d S O m n k S O I dt (3) 根据(1)式中的反应计量关系，可以认为： 2 2 8 3 3 d S O d I I [ ] [ ] [ ] dt dt t (4) 根据(2)式的反应计量关系结合硫代硫酸钠的等量假设，可知
AI5]_2△MS,O] △ △f (5) 根据(3)(4)(5)可知， 2AIS O 1=KS,O-TU-T △t (6) 移项，两边取对数可得 2:mlnlS:+ =In- △f (7 In- 因而固定I,以对S,O]作图，根据直线的斜率即可求出m;固 定SO],同理可以求出n。然后根据求出的m和”，计算出在室温下 “碘钟反应”的反应速率常数k。 最后改变温度，测出不同温度下从反应开始到出现蓝色所需的时间 △t,计算出不同温度下的反应速率常数，由Arrhenius公式，以lnk对 T作图，根据直线的斜率即可求出活化能。 3.仪器与试剂 恒温水浴槽一套；50mL烧杯两个；玻璃棒一支；秒表一只；100mL 容量瓶，50mL容量瓶，0.20molL(NH)2S,0溶液；10mL量筒；分 析天平。 0.20 mol/L KI溶液；0.01mol/LNa,S,0,溶液；4%淀粉溶液； 0.20mol/LKNO溶液；0.20mol/L(NH4)2SO,溶液。 4.实验步骤 >准备好配置所需要的试剂，配置完溶液拍照 >反应级数和速率常数的测定 按照表1所列数据将每组的(WH,)2S,O溶液、(NH,hSO,溶液和淀 粉溶液放入烧杯A(50mL)中混合均匀，K溶液、Na,S,O溶液和KvO溶 液放入烧杯B(50mL)中混合均匀，然后将两份溶液混合当混合至一半 时开始计时（就一个人倒一个人开始计时），并不断搅拌，当溶液出 现蓝色时即停止计时，之后注意观察并记录现象。 表1“碘钟反应”动力学数据测量的溶液配制表 序号 7 2 3 4 5 0.20MNH,hS,O溶液/mL 10.0 5.0 2.5 10 10.0 0.20MKI溶液/mL 10.0 10.010.0 5.0 2.5 0.01MNa,S,0溶液/mL 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 0.4%淀粉溶液/mL 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0.20MKNO溶液/mL 0 0 0 5.0 7.5 0.20M(NH,hS0,溶液/mL 0 5.0 7.5 0 0 第9页
第 9 页 2 3 2 3 [ ] 2 [ ] I S O t t (5) 根据(3)(4)(5)可知， 2 2 3 2 2 8 2 [ ] [ ] [ ] S O m n k S O I t (6) 移项，两边取对数可得 2 2 2 8 2 3 1 ln ln ln[ ] ln[ ] 2 [ ] k m S O n I t S O (7) 因而固定[ ] I ，以 1 ln t 对 2 2 8 [ ] S O 作图，根据直线的斜率即可求出m；固 定 2 2 8 [ ] S O ，同理可以求出n。然后根据求出的m 和n，计算出在室温下 “碘钟反应”的反应速率常数k 。 最后改变温度，测出不同温度下从反应开始到出现蓝色所需的时间 t ，计算出不同温度下的反应速率常数，由 Arrhenius 公式，以ln k对 1 T 作图，根据直线的斜率即可求出活化能。 3．仪器与试剂 恒温水浴槽一套；50mL 烧杯两个；玻璃棒一支；秒表一只；100mL 容量瓶，50mL 容量瓶，0.20mol/L 4 2 2 8 ( ) NH S O 溶液；10mL 量筒；分 析天平。 0.20mol/L KI 溶液；0.01mol/L Na S O 2 2 3 溶液；4%淀粉溶液； 0.20mol/L KNO3 溶液；0.20mol/L 4 2 4 ( ) NH SO 溶液。 4．实验步骤 准备好配置所需要的试剂，配置完溶液拍照 反应级数和速率常数的测定 按照表 1 所列数据将每组的 4 2 2 8 ( ) NH S O 溶液、 4 2 4 ( ) NH SO 溶液和淀 粉溶液放入烧杯 A(50mL)中混合均匀，KI 溶液、Na S O 2 2 3溶液和KNO3溶 液放入烧杯 B(50mL)中混合均匀，然后将两份溶液混合当混合至一半 时开始计时(就一个人倒一个人开始计时），并不断搅拌，当溶液出 现蓝色时即停止计时，之后注意观察并记录现象。 表 1 “碘钟反应”动力学数据测量的溶液配制表 序号 1 2 3 4 5 0.20M 4 2 2 8 ( ) NH S O 溶液/mL 10.0 5.0 2.5 10 10.0 0.20M KI 溶液/mL 10.0 10.0 10.0 5.0 2.5 0.01M Na S O 2 2 3溶液/mL 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 0.4%淀粉溶液/mL 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0.20M KNO3溶液/mL 0 0 0 5.0 7.5 0.20M 4 2 4 ( ) NH SO 溶液/mL 0 5.0 7.5 0 0
