海带灼烧后碘元素存在形式实验探究摘要：针对海带灼烧后碘元素是否还以1-形式存在，有多种说法，作者从实验的角度探究了I-变质的真正原因以及变质后的产物，并对教材中留下的疑问进行了合理的解释。关键词：1-；实验探究文章编号:1008-0546(2014)01-0091-02中图分类号:G633.8文献标识码：Bdoi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.01.037一、问题的提出人教版《化学必修2》第四章第一节[实验4-2]“证明海带中存在碘元素”的实验中有这样的描述：“海带灼烧后的灰烬中碘元素以I-形式存在，H202可以将I-氧化为碘单质”[1]。我们知道海带中碘的确是以I-的形式存在的，那么为什么灼烧后碘元素还能以1-形式存在呢？灰化过程中I-会不会被氧化呢？1-需要什么样的外界条件以及氧化产物是什么？这几个问题很是值得探索，为此笔者作了如下探究。二、对书中结论的验证根据教材中描述，再加上实验经验，我们可以得出有关I-存在形式的两个结论：一、含I-固体在加热过程中不会被氧化，即不会变质生成12；二、含I-固体久置后会变质，并且呈现浅黄色［2］。为验证这两条结论，我们做了如下对照实验（简称实验1）：分别取含有I-、纯净的KI固体和已经泛黄的KI固体置于表面皿中，将漏斗倒扣在固体上方，并且用细线系上湿润的淀粉试纸悬在漏斗内（图1）加热，实验现象见表1-从上述现象可以发现：空气中久置的KI固体已经变质,变质产物为碘单质，而纯净KI固体即使在空气中加热也可稳定存在。这一不同现象说明含I-的KI的氧化条件除了氧气之外还必然存在其它的限制条件，否则KI在被加热时一定会被氧化，于是笔者做了进一步探究。三、对变质条件的探究空气中的气体主要有N2、02、C02等气体，显然可排除N2对I-被氧化的影响，那么会不会是C02参与了I-被氧化的过程？对此猜测，笔者又进行了如下实验：将实验1中加热变质KT的剩余固体溶于试管中，向其中加入BaC12溶液（浓度较大），可观察到有少量白色沉淀产生。这一现象也验证了笔者的猜测：C02参与了氧化KI的过程并且生成了C032-O那么C02在氧化过程中到底起何作用呢？笔者又进行了如下实验：取10mLKI溶液（浓度较大）于5支试管中,向试管中通入C02气体或者滴加盐酸，一段时间后对比试管中的颜色深浅，之后向试管中滴入淀粉溶液，再次对比试管中的颜色深浅，具体实验现象见表2。通过以上实验现象我们可以得出以下结论：C02气体同盐酸一样在KI被氧化的过程中用于提供酸性环境，并且酸性越强生成的碘单质越多，氧化越容易。因此，KI在空气中变质至少有02、C02、H20这3种气体的参与，H20作为C02的溶剂产生H+（笔者曾将纯净的KI固体放入一瓶干燥的C02气体中，数日后观察KI仍未变黄），具体的化学反应方程式应为：4KI+02+2C022K2C03+2I2o四、对已有结论的反驳有人认为KI在空气中泛黄变质是由于发生了如下反应:4KI+02+2H204K0H+I2,笔者照此反应模拟了相对应的条件：在试管中加入10mL蒸馆水，用燃烧匙盛放纯净的KI固体置于试管中，并向其中通入纯净的02,密封试管（图2）0数日观察后发现KI依然为白色粉末，不曾见有任何黄色。根据这一现象可知上述方程式显然不符合事实。并且，假如按照上述反应进行生成KOH和12,根据常识可知12和KOH是不能共存的。此外将图2装置中的气体换成纯净的C02气体，数日之后可观察到KI固体“泛黄”，这一现象再次证明C02的参与是KI被氧化必须具备的条件。综上：含I-的KI固体被氧化的过程除了应有02的参与外，C02和水蒸气也是必备的物质。由于空气中C02和水蒸汽的含量很低，导致在加热含I-的KI的过程中这两种气体很容易被“驱散”，不能很好地与KI接触，KI自然就不能被氧化。但在保存碘化钾固体的时候，虽然空气中C02和水蒸气的含量较低，但碘化钾遇光和空气会缓慢游离出碘单质而变黄。所以，实验4-2“证明海带中存在碘元素”的实验中的描述是准确的，灼烧后碘元素还能以I-形式存在，灰化过程中I-会不会被氧化。参考文献[1]宋心琦主编.普通高中课程标准实验教科书：化学2（必修）[M].北京：人民教育出版社，2007：91[2]刘怀乐编.中学化学思维[M].重庆：重庆出版社,2009：279-281