有关Fe3+与S2O32-反应现象及原理的探索.pptVIP

* 有关Fe3+与S2O32-反应现象及原理的探索 株洲市二中： 陈 欢 张弛 袁文 指 导 老 师： 匡传荣 课 题 的 由 来 一次偶然的失误让我们错把Na2S2O3当成KSCN加入FeCl3中。正当我们准备将废液倒掉时，我们惊奇地发现：原来啤酒色的FeCl3溶液中泛起黑色的混浊，更让我们吃惊的是几秒钟后黑色变淡，不消十秒钟黑色完全褪去，在没有加入任何试剂的情况下溶液变得无色，澄清。 我们向化学老师询问缘由，化学老师解释Fe3+具有氧化性，遇上还原性的S2O32-发生反应。得到解答后，我们本可以心安理得的接受这一结论，可是黑色的混浊神奇自动复原深深地印在我们的脑海里，久久挥之不去。 知道我们的想法之后，化学老师热心地为我们提供了有关资料，并鼓励我们：“自己动手实践，秘密就藏在神奇的背后。”就这样我们踏上了探索之路...... 分析假设 1、Fe3+具有氧化性，S2O32-具有还原性，两者之间的反 应应属于氧化还原反应。 2、反应生成黑色混浊又褪去，应有多个连锁反应发生。 我们提出如下两个假设： 1、反应的两种试剂中有一种过量，两种试剂再与黑色混浊反应生成无色澄清溶液。 2、FeCl3和Na2S2O3反应生成黑色混浊，黑色混浊物再被空气中的O2氧化生成无色澄清溶液。 实验探索 实验一 1、取一支洁净的试管，注入约3mLNa2S2O3稀溶液（约为0.05mol/L） 2、用胶头滴管向试管中逐滴滴入FeCl3稀溶液直至过量。发现滴入溶液的同时，试管中立即产生 黑紫色混浊，振荡后成棕色澄清溶液（与Fe3+的复合色）。 3、静置，5秒钟棕色变淡，15秒钟后棕色完全褪去，溶液成黄色（Fe3+的颜色）。 4、另取一支洁净的试管，注入约5mLFeCl3稀溶液。 5、用胶头滴管向试管中逐滴滴入Na2S2O3稀溶液直至过量。溶液中立即生成黑紫色混浊，振荡溶液后，溶液成黑紫色澄清溶液。 6、静置，5秒钟后黑紫色变淡，15秒钟后溶液颜色完全褪去，成无色澄清溶液。 实验结论： Fe3+可以和S2O32-反应，生成黑紫色稳定物质（非固体沉淀），此物质的褪去与溶液过量无关。 实验二 1、取甲、乙两支洁净的试管，分别滴入5mL0.05mol/LNa2S2O3溶液，再滴入等量的0.05mol/LFeCl3溶液至稍过量。 2、迅速往甲试管中通入O2，装置图如下 发现两试管变黑又复原 的速率相差甚微 3、取两支洁净试管丙、丁，向丙试管中先后加入5mL0.1mol/L Na2S2O3溶液和0.1mol/LFeCl3溶液稍过量，向丁试管中先后加入 5mL0.005mol/LNa2S2O3溶液和0.005mol/LFeCl3溶液稍过量，发现丙试管中生成浓黑色混浊，丁试管生成浅棕色混浊，且丙试管中物质的反应速率明显小于丁试管，黑色久久不褪。加热30秒钟后才慢慢褪去。 实验结论：黑色物质褪去，并非是被空气中的O2氧化，而是由反应本身的性质引起的，且反应在任何浓度下均可进行 分析整理，大胆猜想 两个假想都被推翻了，我们的研究似乎陷入了泥沼。有道是“山穷水复疑无路，柳暗花明又一村。”正当大家苦苦思索时，我们发现了两条至关重要的信息： 1 、2S2O32- + I2 = S4O62- + 2I - 2 、Fe3+与场强比较大的配位体如CN-能形成低自旋配位 化合物如[Fe(CN)6]3- 通过仔细分析对比，我们作出如下猜想： Fe3+与I2同为中等强度的氧化剂，所以两者很可能发生如下反应：2Fe3+ + 2S2O32- = 3Fe2+ + S4O6 2-。而黑色混浊既不像沉淀，也不像胶体，倒与中学化学课本中Fe3+与SCN -的反应产物极为相似。我们大胆