对实验“四氯化碳萃取碘水中碘”的探究对实验“四氯化碳萃取碘水中碘”的探究 对实验“四氯化碳萃取碘水中碘”的探究 2007年.第3期实验与创新思维7 对实验”四氯化碳萃取碘水中碘”的探究 顾晔 (江宁高级中学,江苏南京211100) 文章编号:1005—6629(2007)03-0007—02中图分类号:G633.8文献标识码:C 人教版新教材《化学1》在第一章《从实验学 化学》中通过演示实验(实验1—4)”四氯化碳萃 取碘水中的碘”介绍了一个重要的化学基本实验操 作——萃取.具体操作为:”(1)用量筒量取10mL 饱和碘水,倒入...

　　对实验“四氯化碳萃取碘水中碘”的探究 对实验“四氯化碳萃取碘水中碘”的探究 2007年.第3期实验与创新思维7 对实验”四氯化碳萃取碘水中碘”的探究 顾晔 (江宁高级中学,江苏南京211100) 文章编号:1005—6629(2007)03-0007—02中图分类号:G633.8文献标识码:C 人教版新教材《化学1》在第一章《从实验学 化学》中通过演示实验(实验1—4)”四氯化碳萃 取碘水中的碘”介绍了一个重要的化学基本实验操 作——萃取.具体操作为:”(1)用量筒量取10mL 饱和碘水,倒入分液漏斗,然后注入4mL四氯化 碳,盖好玻璃塞.(2)…..”【”.笔者在课前准备该实 验时发现.将分液漏斗静置分层后,下层呈紫色, 上层仍为棕黄色(比原碘水颜色略浅),碘水在萃 取前后的颜色变化不大.当时有老师提出实验室配 制的碘水浓度太大,加入的CCh不足以将碘水中的 碘完全萃取.可是,当增大萃取剂用量,并进行多 次的萃取后,结果仍不能让我满意,似乎萃取效率 很低;而《分析化学》对此进行过定量计算:等体 积的CCl4从碘水中萃取I时,全量一次萃取,萃取 百分率可达98.8%12],若分三次萃取,萃取百分率 接近1o0%13].这显然和上述实验现象不相吻合. 经查阅

　　,碘在水中的溶解度为0.029g (20~C).常温下的饱和碘水不会溶解过多的碘,可 碘水颜色为什么那么深?原来实验员配碘水时是将 碘溶解在KI的稀溶液中,碘容易溶解在?溶液中. 会不会由于试剂?的加入造成了碘水在萃取前后的 颜色变化不大?笔者准备了以下几个实验对这个问 题进行探究. 1通过对比实验找出问题所在 1.1实验准备 实验1用两种不同方法配制饱和碘水 碘水(A1的配制:取少量单质碘加入烧杯, 加100mLT](溶解.只有极少量碘溶解,溶液呈浅黄 色:再加入数滴1mo1]LKI溶液,液体呈棕黄色, 烧杯底部残留极少量固体. 碘水(B1的配制:取相同质量的碘加入烧杯, 加100mL;’J~溶解.加热40s液体呈棕黄色. 1.2实验现象对比 实验2用CCh萃取碘(分2次萃取) 具体操作:分别往梨形分液漏斗A,B中加入 碘水(A)和碘水(B)各12mL,再分别加入5mL四 氯化碳.充分振荡,静置分液,

　　现象;有机层 转移到小烧杯中,水层仍保留在分液漏斗中,继续 向分液漏斗A,B中分别加入5mL四氯化碳.充分 振荡,静置,记录现象(见表1). 表1萃取后的颜色对比 第1次萃取第2次萃取 分液漏斗A分液漏斗B分液漏斗A分液漏斗B 上层颜色棕黄色接近无色浅棕黄色无色 下层颜色紫色(浅)紫红(深)紫红色紫红色 用?配制得到的碘水(A)用CCl4萃取后上层颜 色很难变浅.两次萃取后碘水颜色依然为浅棕黄 色;用加热法制得的碘水(B)萃取后颜色很容易 变浅,甚至接近无色,而且下层(有机层)的颜色 也比分液漏斗A中的深.显然,分液漏斗B中的萃 取进行的更加完全.由此可见,配制碘水的过程中 的加入是导致这种差别的主要原因. 2对照实验现象分析原因 碘水(A)中的碘较难被萃取 用?溶液配制碘水(A)时,?溶液中的I]离子 与碘分子形成了碘三离子I3-,碘三离子在溶液中存 在以下平衡: I_+I2寻I3- 碘水(A)中的液体是由碘单质,I一离子,I3一离 子,水等构成的一个复杂体系,加入CCh萃取后, 只有游离态的碘被萃取到有机相(CCh)中.先以 水相为参考对象:碘水(A)中原先建立的平衡将 随着萃取的进行遭到破坏.根据勒夏特列原理,随 着水中I浓度的减小,平衡向左移动,I,一离子不断 的向生成I一和I的方向转化,但是碘被四氯化碳萃 取和某些反应生成挥发性物质或沉淀不一样,碘并 没有完全转移到萃取剂cab中.把水相和有机相作 为一个整体来看,随着萃取的进行,水相中I,离子 转化为I一和I的同时,I3-离子浓度也在不断减小,I 浓度在增加,到一定程度,I一离子需要夺取有机相 中的碘.重新建立一个新的平衡,这也是符合勒夏 8化学教学2007年.第3期 特列原理的. 实际上,在整个体系中,碘从水相往有机相中 的转移(被萃取)和I一离子结合碘生成I,一离子应该 是一个同时进行,相互竞争的过程,这个竞争发生 在两相之间.碘水(A)由于配制时加入了KI,水 相中I一离子的浓度较大,这部分碘离子的存在确保 了平衡不会彻底向左移,从而保证了水相中相当量 游离态碘和I,一离子的存在;即使增大萃取剂的用 量,只要水相中的I一离子维持在一定浓度,碘水中 的碘就不会完全转移到有机相中.从而水层的颜色 很难变为无色.这样就造成了CCh萃取效率不高的 现象. 2.2分析后的猜想 碘水(A)中的I一离子浓度较大,导致了萃取时 碘很难完全转移到有机层中,上层依然为棕黄色; 碘水(B)被萃取后上层接近无色.猜想:如果往 碘水(B)的萃取后的液体中加入KI,增大I一离子的 浓度.I一离子会不会夺取部分有机层中的碘:上层 液体颜色应该加深,下层液体颜色应该变浅. 3对分析后的猜想进行验证 实验3:往梨形分液漏斗C中加入实验1中制得 的碘水(B)12mL,一次加人10mL四氯化碳,充分 振荡,静置,记录现象;不分液,继续向分液漏斗 中滴加数滴lmo1]LKI溶液,充分振荡,静置.记 录现象(见表2). 分层后,上层(水层)由无色又变回棕黄色, 下层(有机层)的紫色明显变浅.l(I溶液的补充加 人使得水层中I一离子浓度迅速增大,I一离子结合碘 生成I,一离子,这样的结合趋势与CCh萃取碘形成了 竞争,部分有机相中的碘又转移到水相中和I一离子 结合,让我们看到了表2中颜色的变化.验证实验 的现象与分析结果一致! 表2加入Kl溶液后水层的颜色变化 ‘分液漏斗C 加KI前加KI后 上层颜色无色棕黄色 下层颜色紫色(深)紫色(浅) 4结论 碘水是一个复杂的分散系,分散质粒子除了碘 分子外还有少量I一离子和I,一离子等,特别是用l(I溶 液配制碘水时,I一离子的存在更加不可以被忽略, 它并不是简单的起了增大溶解度的作用,I一离子, I离子和I三者建立的平衡可以与有机溶剂萃取碘 形成竞争.从而导致了不同方法配制的碘水在用相 同方法萃取时产生的现象有所差异. 参考文献: 【1】宋心琦,王晶等.化学1(t必修)【M】.北京:人民教育出版 社.2006:9. 【2】华中师范大学等校.分析化学【M】.北京:高等教育出版 社.1999:538. p】华中师范大学等校.分析化学【M】.北京:高等教育出版 社.1999:542. 【4】武汉大学等校.无机化学(

　　)【M】.北京:高等教育出 版社.1994:543”544. 组合式气体实验装置的特点及设计策略 王金龙.唐玉露 (江苏省扬州中学,江苏扬州225009) 文章编号:1005—6629(2007)03---0008-04中图分类号:G633.8文献标识码:C 随着化学实验技术的发展,越来越多的教师认 i9,~1.某些传统实验中存在的明显弊端有:一是实 验进程和实验现象对问题讲授会有制约.二是气体 性质实验中的”预先制备气体”的”不可预测”因 素较多.三是有毒,有害气体在课堂教学中的处理 不力等.要解决这些问题,必须进行实验创新.在 课程改革的背景下,化学教师应为创造绿色,和 谐,高效的实验课堂大胆实践.笔者结合自己的教 学实践,吸收积件

　　(CAI)的某些”养份”,收 集,设计采用组合式气体实验装置(以下简称组合

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