四氯化碳萃取碘 萃取 四氯化碳 碘和四氯化碳分离 萃取碘水中的碘 碘的四氯化碳溶液 碘和四氯化碳 碘溶于四氯化碳 碘与四氯化碳 碘的四氯化碳 碘水加四氯化碳

　　实验与创新思维２００７年，第（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。．．．．．．”。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ＣＣｌ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ＣＣｌ时，全量一次萃取，萃取百分率可达９８．８％，若分三次萃取，萃取百分率接近１００％，这显然和上述实验现象不相吻合。经查阅资料，碘在水中的溶解度为０．０２９ｇ（２０），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ＫＩ溶液中。会不会由于试剂ＫＩ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。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（Ａ）的配制：取少量单质碘加入烧杯，加１００ｍＬ水溶解，只有极少量碘溶解，溶液呈浅黄色；再加入数滴１ｍｏｌ／ＬＫＩ溶液，液体呈棕黄色，烧杯底部残留极少量固体。（Ｂ）的配制：取相同质量的碘加入烧杯，加１００ｍＬ水溶解，加热４０ｓ液体呈棕黄色。１．２实验现象对比实验２用ＣＣｌ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（Ｂ）各１２ｍＬ，再分别加入５ｍＬ四氯化碳，充分振荡，静置分液，记录现象；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）。萃取后的颜色对比用ＫＩ配制得到的碘水（Ａ）用ＣＣｌ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ＫＩ的加入是导致这种差别的主要原因。（Ａ）中的碘较难被萃取用ＫＩ溶液配制碘水（Ａ）时，ＫＩ溶液中的Ｉ离子与碘分子形成了碘三离子Ｉ，碘三离子在溶液中存在以下平衡：萃取后，只有游离态的碘被萃取到有机相（ＣＣｌ）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离子不断的向生成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ＣＣｌ离子转化为Ｉ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２次萃取分液漏斗分液漏斗Ａ分液漏斗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）紫红色紫红色化学教学２００７年，第特列原理的。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离子的存在；即使增大萃取剂的用量，只要水相中的Ｉ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ＣＣｌ萃取效率不高的现象。２．２分析后的猜想离子浓度较大，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；离子的浓度，Ｉ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。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（Ｂ）１２ｍＬ，一次加入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１ｍｏｌ／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。ＫＩ溶液的补充加入使得水层中Ｉ离子结合碘生成Ｉ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！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，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（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．［３］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（下册）［Ｍ］．北京：高等教育出版社，１９９４：５４３￣５４４．分液漏斗ＫＩ后上层颜色无色棕黄色下层颜色紫色（深）紫色（浅）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，越来越多的教师认识到，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，吸收积件思想（ＣＡＩ）的某些集、设计采用组合式气体实验装置（以下简称组合