分 ■ 化学问题的实验研究 震荡实验 第二组奚梦源张涵姜蕴文张明娟范泽群
化学问题的实验研究 震荡实验 第二组 奚梦源 张涵 姜蕴文 张明娟 范泽群
实验原理 在一定条件下过氧化氢既可以作为还原剂，又可以作为氧化剂。 在本实验条件下（室温，淀粉溶液里），过氧化氢在M2+催化下分别跟 碘酸钾、单质碘发生振荡反应，使溶液的颜色呈现周期性的变化(“无 色一→琥珀色→蓝色一→无色”)，直至过氧化氢完全反应，混合溶液的颜色 才不会再变化，始终保持深蓝色。 上述颜色变化的反应机理很复杂，可能的反应机理是： 5H202+2I03+2H+-→502↑+6H20+I2 (在Mn2+催化下)使淀粉溶液变蓝 I2+CH2(COOH)2-ICH (COOH)2+I-+H+I2+ICH (COOH)2 →I2C(COOH)2+-+H+溶液呈琥珀色 I2+5H202→2HIO3+4H20使蓝色淀粉溶液褪色 有淀粉存在时，过氧化氢在M2+催化下跟碘酸钾反应，开始生成少量的 单质碘单质碘又与丙二酸发生取代反应，混合液呈琥珀色当单质碘达到 一定量时，混合液呈蓝色；当单质碘超过一定量时，过氧化氢将快速氧化完 单质碘后，混合液呈无色。然后，又开始新一轮的振荡
实验原理 在一定条件下,过氧化氢既可以作为还原剂,又可以作为氧化剂。 在本实验条件下 (室温,淀粉溶液里 ) ,过氧化氢在 Mn2 +催化下分别跟 碘酸钾、 单质碘发生振荡反应,使溶液的颜色呈现周期性的变化 (“ 无 色 →琥珀色→蓝色→无色” ) ,直至过氧化氢完全反应,混合溶液的颜色 才不会再变化,始终保持深蓝色。 上述颜色变化的反应机理很复杂,可能的反应机理是: 5H2O2 + 2 I O3 -+ 2H+→5O2↑+ 6H2O + I 2 (在 Mn2 +催化下)使淀粉溶液变蓝 I 2 + CH2 (COOH) 2→ I CH (COOH) 2 + I-+H +I 2 + I CH (COOH) 2 →I 2C (COOH) 2 + I -+H +溶液呈琥珀色 I 2 + 5H2O2→2H I O3 + 4H2O使蓝色淀粉溶液褪色 有淀粉存在时,过氧化氢在 Mn2 +催化下跟碘酸钾反应,开始生成少量的 单质碘,单质碘又与丙二酸发生取代反应,混合液呈琥珀色;当单质碘达到 一定量时,混合液呈蓝色;当单质碘超过一定量时,过氧化氢将快速氧化完 单质碘后,混合液呈无色。然后,又开始新一轮的振荡
实验用品 ·41mL30%的H202溶液，4.3g碘酸钾(C.P),4mL2 moL-1,H2S04溶液，1.6g丙二酸(C.P),0.34g硫酸锰 晶体(C.P),10L0.3%的可溶性淀粉溶液，蒸馏水。 锥形瓶3只，100mL烧杯3只，100mL量筒，10mL量筒，电子 秤，玻璃棒，酒精灯，球形干燥管，白纸1张
实验用品 • 41 mL 30%的 H2O2溶液，4. 3 g碘酸钾 (C. P) , 4 mL2 mol·L – 1 ，H2 SO4溶液, 1. 6 g丙二酸 (C. P) , 0.34 g硫酸锰 晶体 (C. P) , 10 mL 0. 3%的可溶性淀粉溶液,蒸馏水。 • 锥形瓶3只,100 mL烧杯 3只, 100 mL量筒,10 mL量筒,电子 秤,玻璃棒,酒精灯，球形干燥管,白纸 1张
实验步骤 1.溶液的配制 (1)溶液A。在100mL烧杯中加入41mL30%的H202溶液，再加入59 mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌均匀，即为溶液A。 (2)溶液B。称取4.3g碘酸钾，放入到100mL烧杯中，用少量的蒸馏水 溶解，再加入4mL2molL~H2SO4溶液，用蒸馏水稀释到100mL,即 为溶液B。 (3)溶液C。称取1.6g丙二酸、0.34gMn2S04晶体，放入100mL烧 杯中，用少量的蒸馏水溶解，加入10L0.3%的可溶性淀粉溶液，搅拌 均匀后，用蒸馏水稀释到100mL,即为溶液C。 203/04W201521 3013104/201521 2013/04/201521
实验步骤 1.溶液的配制 (1)溶液 A。在 100 mL烧杯中加入 41 mL 30%的 H2O2溶液,再加入 59 mL蒸馏水,用玻璃棒搅拌均匀,即为溶液 A。 (2)溶液 B。称取 4. 3 g碘酸钾,放入到 100 mL烧杯中,用少量的蒸馏水 溶解,再加入 4 mL 2 mol· L - 1H2 SO4溶液,用蒸馏水稀释到 100 mL,即 为溶液 B。 (3)溶液 C。称取 1. 6 g丙二酸、 0. 34 g Mn2SO4 晶体,放入 100 mL烧 杯中,用少量的蒸馏水溶解,加入 10mL 0. 3%的可溶性淀粉溶液,搅拌 均匀后,用蒸馏水稀释到 100 mL,即为溶液 C
实验步骤 2.混合溶液 向锥形瓶中快速加入各100mL的溶液A、B、C,振荡，静 置，观察实验现象，并将颜色周期性变化（从无色→橙色 蓝色→无色)的时间记下。 3.记录振荡总时间 从三种溶液相混合开始，到不再发生振荡 (即蓝色不再褪去，记下该蓝色开始出现的时刻) 为止，共需要的时间约为5min20s (室温17℃)
实验步骤 2.混合溶液 向锥形瓶中快速加入各100 mL的溶液 A、B、C ,振荡,静 置,观察实验现象,并将颜色周期性变化 (从无色→橙色 → 蓝色 →无色 )的时间记下 。 3.记录振荡总时间 从三种溶液相混合开始,到不再发生振荡 (即蓝色不再褪去,记下该蓝色开始出现的时刻) 为止,共需要的时间约为 5 min 20 s (室温 17 ℃)
实验步骤 4.检验影响振荡周期的因素 控制其他条件不变，改变酸度，检验影响振荡周期是怎样 影响的
实验步骤 4.检验影响振荡周期的因素 控制其他条件不变，改变酸度，检验影响振荡周期是怎样 影响的
实验结果
实验结果 次数 时差（秒） 颜色 06.89 蓝 2 05.13 无橙 3 06.22 蓝 4 04.33 无橙 总时间 5 06.50 蓝 2分02秒 6 03.43 无-橙 7 07.77 蓝 总次数 8 03.50 无橙 10次 9 07.59 蓝 10 03.75 无橙 11 08.97 蓝 12 14.89 无橙蓝 13 02.71 无橙 14 14.27 蓝 15 01.82 无橙 16 22.10 蓝 17 03.01 无-橙 18 蓝
实验次数 结果 时差（秒） 颜色 1 06.89 蓝 2 05.13 无-橙 3 06.22 蓝 4 04.33 无-橙 5 06.50 蓝 6 03.43 无-橙 7 07.77 蓝 8 03.50 无-橙 9 07.59 蓝 10 03.75 无-橙 11 08.97 蓝 12 14.89 无-橙-蓝 13 02.71 无-橙 14 14.27 蓝 15 01.82 无-橙 16 22.10 蓝 17 03.01 无-橙 18 -- 蓝 总时间 2分02秒 总次数 10次
实验结果(10ml硫酸 次数 时差（秒） 颜色 总时间 1 14.62 橙-无 0分30秒 2 11.25 蓝 3 04.73 橙-无 总次数 4 蓝 2次
实验结果（10ml硫酸） 次数 时差（秒） 颜色 1 14.62 橙-无 2 11.25 蓝 3 04.73 橙-无 4 -- 蓝 总时间 0分30秒 总次数 2次