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高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)SO褪色實(shí)驗(yàn)分析
高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)是提升學(xué)生化學(xué)分析能力的關(guān)鍵，隨著教育體制不斷改革，教育發(fā)展逐漸傾向于以實(shí)踐的方式提升學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。下面是小編搜集整理的相關(guān)內(nèi)容的論文，歡迎大家閱讀參考。
摘要：在化學(xué)的學(xué)習(xí)當(dāng)中，實(shí)驗(yàn)是必備的步驟，而SO褪色則是常見的實(shí)驗(yàn)方式。本文結(jié)合高中階段各種褪色實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，詳細(xì)闡述其步驟和變化過程，以供同學(xué)參考。
關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn);SO褪色;實(shí)驗(yàn)分析
一、SO與溴水的褪色實(shí)驗(yàn)
在所有的SO褪色的實(shí)驗(yàn)中，常見的是與溴水進(jìn)行褪色操作，能夠讓橙色溶液變成無色，具體步驟如下：在一支試管中加入5ml的SO2水溶液，再在試管中滴加Br2溶液，再滴上0.5ml的2H2O溶液，將其混合振蕩后放置片刻后滴加稀釋的鹽酸沉淀，形成了白色沉淀不消失。然后橙色轉(zhuǎn)變?yōu)闊o色。如果是通入的SO2氣體，那么二氧化硫沉入溴水中直接與其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其化學(xué)反應(yīng)的方程式為：Br2+2H2O+SO2=2HBr+H2SO4,，所以橙色褪去，溴水呈現(xiàn)無色狀態(tài)，這體現(xiàn)了SO2的還原性，這是一種氧化還原反應(yīng)，并且溴水橙色褪去的原因是因?yàn)锽r2、2H2O、SO2共同作用，再加上SO2的還原性和對(duì)水的漂白性，所以最終的溴水顏色呈現(xiàn)無色狀態(tài)。
二、高錳酸鉀與SO褪色實(shí)驗(yàn)
將高錳酸鉀(KMnO4)與SO進(jìn)行褪色實(shí)驗(yàn)，其步驟與溴水相差不大，只是需要將固體的高錳酸鉀與水相溶，形成粉紅色的高錳酸鉀溶液，加入一定計(jì)量的高錳酸鉀溶液在試管當(dāng)中，與SO2氣體器皿相通后直接觀察其變化即可，在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，根據(jù)高錳酸鉀溶液濃度的高低，其變化的速度和現(xiàn)象也略有不同。粉紅色的高錳酸鉀溶液是濃度較低的一種，所以在實(shí)驗(yàn)時(shí)變化不太明顯。為了更好的觀察其變化，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇幾種不同濃度的高錳酸鉀溶液裝于試管當(dāng)中，都與SO2氣體器皿相連接，然后取三支火柴，劃燃后頭部略微向上傾斜并迅速伸入試管三個(gè)試管當(dāng)中進(jìn)行繼續(xù)燃燒，最后取出火柴，用透明膠將小孔封住，振蕩試管，此時(shí)可以看到粉紅色的高錳酸鉀溶液變成無色液體狀態(tài)，由實(shí)驗(yàn)可以得出的化學(xué)反應(yīng)方程式為：KMnO4+SO2+H2O=KMnO3+H2SO4，反應(yīng)過后形成H2SO4(硫酸)和KMnO3(錳酸鉀)，這是一種非氧化還原反應(yīng)，生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，所以溶液中粉紅色的物質(zhì)經(jīng)過SO2氣體的吸附就能將高錳酸鉀溶液的顏色逐步褪去[2]。如果高錳酸鉀溶液濃度較大，本身呈現(xiàn)紫紅色，當(dāng)通入SO2(二氧化硫)氣體后，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的速度會(huì)更快，本身被還原為無色的猛離子(KMn)，所以溶液最終會(huì)變成無色狀態(tài)，其化學(xué)反應(yīng)式為：2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4。
三、碘+淀粉+SO褪色實(shí)驗(yàn)
將固體碘和淀粉溶解在水中，此水溶液會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色的狀態(tài)，在進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)時(shí)需要精確固體碘和淀粉的劑量，本實(shí)驗(yàn)中采用1.27g粉末狀的AR純碘，4g碘化鉀用少量水使之完全溶解，在容量瓶中搖勻，取此溶液稀釋5倍后獲得碘溶液，然后取出5ml的碘溶液注入試管當(dāng)中，然后加入3~5滴0.5%淀粉指示劑，此時(shí)混合的溶液呈現(xiàn)藍(lán)色。再將試管與SO2氣體器皿用玻璃管連接，在調(diào)配碘溶液時(shí)，其濃度最好以5×10-4mol/L為宜，若太稀不易觀察化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前后的顏色變化，如果太濃，碘容易揮發(fā)，影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)中觀察到，藍(lán)色的碘+淀粉溶液逐漸變成無色狀態(tài)，其化學(xué)反應(yīng)式為：SO2+I2=2H2O=H2SO4+2HI，這個(gè)過程屬于二氧化硫的還原反應(yīng)。當(dāng)然，因?yàn)檫\(yùn)用的是SO2氣體，屬于有害氣體，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)注意器皿的密封性，防止有毒氣體的泄露。
四、品紅與石蕊與SO褪色實(shí)驗(yàn)
首先是品紅的褪色實(shí)驗(yàn)，品紅溶液原本呈現(xiàn)的紅色，實(shí)驗(yàn)時(shí)還是按照前面三種方式向品紅試管中通入SO2氣體，由此可以看到品紅溶液逐漸褪色，顏色變淺，最后變成無色狀態(tài)，SO2與品紅的化學(xué)反應(yīng)是由其漂白特性來完成的。如果只是單純的作褪色實(shí)驗(yàn)，那么實(shí)驗(yàn)的溫度要控制在20℃的室溫條件下，因?yàn)橥噬蟮钠芳t溶液在加熱后會(huì)恢復(fù)到原本的紅色，這是由于品紅中的亞硫酸不穩(wěn)定，即SO2+H2O=H2SO3，加熱剛好將反應(yīng)后產(chǎn)生的物質(zhì)分解了，所以可以還原品紅原本的紅色。另一個(gè)褪色實(shí)驗(yàn)是將石蕊和SO2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，石蕊溶液原本的顏色為紫色，如圖3所示，在實(shí)驗(yàn)時(shí)可以看到紫色的石蕊溶液逐漸變?yōu)榧t色，其化學(xué)方程式為：Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O，在石蕊溶液中通入SO2氣體后經(jīng)過一段時(shí)間的充分演變，溶液呈現(xiàn)紅色，經(jīng)過檢驗(yàn)，紅色溶液呈現(xiàn)酸性，這種褪色方式是SO2的漂白性.
五、氯水與SO2的褪色實(shí)驗(yàn)
氯水原本的顏色是呈現(xiàn)淺黃綠，褪色后氯水呈現(xiàn)無色的狀態(tài)，其化學(xué)反應(yīng)式為：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,在氯水試管中通入SO2氣體，氣體能夠消耗有色物質(zhì)Cl2(黃綠色)，并且生成H2SO4和HCl融于水中后均是無色狀態(tài)，所以向氯水中通入SO2是可以使得氯水褪去原本的色彩。由此可以看出，氯水與SO2的褪色實(shí)驗(yàn)是通過氣體的漂白性原理改變?nèi)芤旱纳实摹５窃趯?shí)驗(yàn)的過程中，同學(xué)們需要注意的是，氯水和SO2都有漂白的性質(zhì)，雖然前者的永久性漂白，后者是暫時(shí)性漂白，且這兩種物質(zhì)都能夠使得品紅溶液褪色，只是褪色的程度和速度變化及時(shí)效性不同，在氯水中加入SO2氣體后靜置一段時(shí)間，然后搖勻試管中的溶液，讓氣體與氯水充分的反應(yīng)才能完全褪去黃綠色，這樣才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)。
六、結(jié)束語
由此可知，在進(jìn)行SO褪色實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中，氣體與不同的物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，加入不同的時(shí)機(jī)后能夠讓溶液呈現(xiàn)無色或者顏色變淺的狀態(tài)，達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[1]陳麗東,楊梅.人教版高中化學(xué)新舊教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的比較分析[J].廣東化工,2013,02:143-144.
[2]張巧英.微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在高中課堂教學(xué)中的實(shí)踐分析[J].現(xiàn)代閱讀(教育版),2013,04:136-137.
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