酸性KI溶液被空气中O2氧化的数字化实验研究摘要：碘离子在酸性条件下容易被空气中的02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02氧化的情况，得到0.6mol/LKI溶液在不同pH环境下的吸光度随时间变化图像，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：1005-6629(2016)8-0055-03:G633.8文献标识码：BKI固体、标准溶液等常用于物质组成、样品浓度等定量分析，如碘量法、沉淀法等，而I-离子在溶液中具有一定的还原性(I2+2e-=2I-,4)0=+O.5355V[l]),滴定过程中溶液中的I-离子可能直接被空气中的02(02+4e-+4H+=2H20,4)6=+l・229V[2])氧化，这样就会对最终的分析结果产生影响。果真如此吗？碘量法是经典的定量实验方法,其终点的准确性是不是受酸度的影响？根据Nernst方程可知“凡有H+参加的电极反应，酸度对电极电势的影响都是很大的[3]”，那么酸度在怎样的区间可以忽略空气中氧气对滴定的影响？带着这些疑问，笔者尝试了碘化钾溶液在不同酸度环境下被02氧化的相关实验。1相关文献研究人教版高中化学选修4（化学反应原理）模块第二章第二节的［科学探究］栏目探究了反应“4I-+02+4H+=2I2+2H20”中溶液出现蓝色的时间和温度的关系（提供1mol/LKI溶液、0.1mol/LH2S04溶液和淀粉溶液）；2010年朱正德老师研究了敞开体系中上述实验中出现蓝色的时间和温度的关系［4］（观色法）；谢庆群在此基础上采用平行对比试验研究了密闭体系下温度的影响［5］（观色法），两位老师均采用课本中给予的0.1mol/LH2SO4溶液控制了酸度变量；2012年李桂林等研究了酸度对碘量法滴定的影响，提出弱酸性的KI淀粉溶液能作为测定KI03的试剂的观点［6］；后来也有老师探讨了酸碱性环境对该反应的影响：2013年李晓明等探讨了碘化钾与空气反应的酸碱性条件得出“在碱性溶液中碘离子也可以被02氧化,且随着pH的减小碘离子的氧化越容易［7］”的结论；随后2015年吴朝辉老师借助实验条件和理论计算分析了不同pH条件下氧化、歧化速率的相对大小和影响因素，提出"KI和02的反应，受KI的状态、溶液的pH以及氧的分压等因素影响［8］\显然，除了温度，酸度对该反应的影响也是非常明显的，而滴定过程中涉及KI的体系均需控制在中性或碱性环境中吗?2012年江苏卷19题就出现了酸性条件下的类似滴定：“……为确定加入锌灰（主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物）的量，实验中需测定除去H202后溶液中Cu2+的含量。实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH=3〜4,加入过量的KI,用Na2S203标准溶液滴定至终点。……”。此处pH=3〜4对滴定终点判断没有影响吗？过量的KI是否会被空气中的02氧化？仅凭视觉观察加入淀粉后有无蓝色出现可能不太可靠，不同人的辨色能力有差异，同一个人看不同样品也不能做到完全一致。分光光度计是适用于解决此类问题的，但连续的吸光度变化需要若干数据作工作曲线,于是笔者尝试采用色度传感器做数字化实验o2实验部分2.1实验试剂和器材试剂：0.6mol/LKI溶液、0・5%淀粉溶液（新配）、1.0mol/LH2S04、0.10mol/LH2S04、10-2mol/LH2S04、10-3mol/LH2S04、10-4mol/LH2S04、10-5mol/LH2S04、10-6mol/LH2S04器材：色度传感器、比色皿、数据采集器（VenierLoggerPro)＞计算机等2.2实验步骤（1）相关溶液的配制（略）。（2）向1〜8号试管中分别加入3mL0.6mol/L的KI溶液,滴入1滴新配制的0.5%淀粉溶液。（3）向1〜7号试管中分别加入3mL1.0mol/L、0.10mol/L、10-2mol/L>10-3mol/L、10-4mol/L、10-5mol/L.10~6mol/L硫酸，振荡均匀后，取适量液体于比色皿中，用色度传感器（吸却后加入2gKI体（过量）和适量Na2C03,溶液变为棕色并收波长选择565nm）测量各试管中溶液的吸光度随时间的变化曲线。（4）在8号试管中再加入3mL的蒸馆水，同样方法测量其吸光度随时间的变化曲线。（5）分析数据，记录各混合液吸光度达到0.15（A）时所需的显色时间。2.3实验数据釆集和分析取实验条件为室温13.3°C,记录...