基本介紹
- 中文名:碘鐘實驗
- 外文名:Iodine clock experiment
- 實驗藥品:29%過氧化氫溶液、丙二酸等
- 學科:化學
實驗儀器,實驗藥品,實驗步驟,實驗現象,注意事項,類似反應,
實驗儀器
玻璃棒、燒杯、量筒。
實驗藥品
29%過氧化氫溶液、丙二酸、硫酸錳、可溶性澱粉、碘酸鉀、1mol/L硫酸。
實驗步驟
1.配置甲溶液:量取97mL29%的過氧化氫溶液,轉移入250mL容量瓶里,用蒸餾水稀釋到刻度,得3.6mol/L過氧化氫溶液。
2.配置乙溶液:分別稱取3.9g丙二酸和0.76g硫酸錳,分別溶於適量水中。另稱取0.075g可溶性澱粉,溶於50mL左右沸水中。把三者轉移入250mL容量瓶里,稀釋到刻度,得到含0.15mol/L丙二酸、0.02mol/L硫酸錳、和0.03%澱粉的混合溶液。
3.配置丙溶液:稱取10.75g碘酸鉀溶於適量熱水中,再加入20mL1mol/L硫酸溶液酸化。轉移入250mL容量瓶里,稀釋到刻度,得到0.2mol/L碘酸鉀和0.08mol/L硫酸的混合溶液。
4.將甲、乙、丙三組溶液以等體積混合在錐形瓶中,此混合溶液含過氧化氫1.2mol/L、丙二酸0.05mol/L、硫酸錳0.0067mol/L、碘酸鉀0.067mol/L、澱粉0.01%。
![紫藍色 紫藍色](/img/2/6bd/nBnauMDZ4IWYlhzY1ImY1I2MzAzM0YTYhBDOlFmM0QGZyUjM5UDM2EmM2Q2LtVGdp9yYpB3LltWahJ2Lt92YuUHZpFmYuMmczdWbp9yL6MHc0RHa.jpg)
實驗現象
混合後,反應液由無色變為藍紫色,幾秒後褪為無色,接著又變成琥珀色便逐漸加深,藍紫色又反覆出現,幾秒後又消失,這樣周而復始地呈周期性變化。這種振盪反應,又叫“碘鐘反應”。振盪周期約為8秒,反覆振盪能持續10多分鐘。
![琥珀色 琥珀色](/img/e/3e5/nBnaugDZihTMxMjYyYmYmNDNzUDMlJDOmFjYwEmM1MDM1kTZ3gTYzMjZiNzLtVGdp9yYpB3LltWahJ2Lt92YuUHZpFmYuMmczdWbp9yL6MHc0RHa.jpg)
注意事項
1.碘鐘反應速率與溫度有關。
2.丙溶液會隨室溫降低,碘酸鉀以晶體析出,微熱又溶解。甲溶液不宜放置太久,否則過氧化氫分解失效而導致實驗失敗。
3.不可隨意更改藥品用量。
![碘紫色 碘紫色](/img/2/ae3/nBnauQTZkRGNhFjMhRjZ0IjMkZTZjFDZjJWMxImZ1UDZ2Q2MlVWO1cTO3IzLtVGdp9yYpB3LltWahJ2Lt92YuUHZpFmYuMmczdWbp9yL6MHc0RHa.jpg)
類似反應
過氧化氫型碘鐘
H2O2(aq)+3I-(aq)+2H+(aq)→I3-(aq)+2H2O(l)
I3-(aq)+2S2O32-(aq)→3I-(aq)+S4O62-(aq)
碘酸鹽型碘鐘
IO3-(aq)+3HSO3-(aq)→I-(aq)+3HSO4-(aq)
然後過量的碘酸根離子與碘離子發生歸中反應:
IO3-(aq)+5I-(aq)+6H+(aq)→3I2+3H2O(l)
接著亞硫酸氫鈉將生成的碘還原:
I2(aq)+HSO3-(aq)+H2O(l)→2I-(aq)+HSO4-(aq)+2H+(aq)
過硫酸鹽型碘鐘
2I-(aq)+S2O82-(aq)→I2(aq)+2SO42-(aq)
I2(aq)+2S2O32-(aq)→2I-(aq)+S4O62-(aq)
氯酸鹽型碘鐘
I3-→I-+I2
ClO3-+I-+2H+→HIO+HClO2
ClO3-+HIO+H+→HIO2+HClO2
ClO3-+HIO2→IO3-+HClO2