浅谈氯化铁溶液滴入过氧化氢溶液实验新现象
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双氧水与FeCl2反应的最佳浓度配比及反常现象分析作者:卢博迪田婷来源:《化学教与学》2015年第08期摘要:双氧水与氯化亚铁溶液反应是表现Fe2+转化为Fe3+的常见实验,但实验中生成物的颜色、状态常出乎预料。
本文通过改变FeCl2溶液浓度的平行实验对比反应现象、结合传感器监测反应前后的pH,探究该实验的最佳浓度配比,同时对产生沉淀的成分进行了X-射线衍射分析。
关键词:过氧化氢;氯化亚铁;氧基氯化铁;传感器;XRD文章编号:1008-0546(2015)08-0077-03 中图分类号:G632.41 文献标识码:Bdoi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.08.029一、问题的提出Fe2+与Fe3+的相互转化是铁及其化合物的重要化学性质,教学中常用双氧水与氯化亚铁溶液反应来表现Fe2+转化为Fe3+,预期的实验现象是:浅绿色的氯化亚铁溶液中滴入无色的双氧水后转化为黄色的三氯化铁溶液。
但实际操作中常常会出现溶液变红褐色、有大量气体逸出、甚至出现沉淀等“反常”现象。
为寻找双氧水与氯化亚铁溶液反应的最佳配比,并对“反常”现象加以解释,笔者分别取了不同浓度的双氧水和氯化亚铁溶液进行了四组实验,并利用pH 传感器、温度传感器、X-射线衍射等对实验现象进行了分析。
二、实验探索饱和FeCl2溶液配制过程:经查,FeCl2在20℃时的溶解度为64.5g,换算成FeCl2·4H2O为151.7g,精确称量15.096g FeCl2·4H2O固体溶于10mL蒸馏水中,配制成体积为18.8mL的FeCl2饱和溶液,此时溶液的浓度为c=4.035mol·L-1。
[实验一]实验过程:取浓度分别为4mol·L-1、1mol·L-1、0.1mol·L-1、0.01mol·L-1的FeCl2溶液各2mL,将30%的过氧化氢(pH=3.67)逐滴滴加至上述溶液中,测定反应前后溶液的pH,观察现象并记录:用KSCN检测,生成物均含有氧化产生的Fe3+,且除4号实验外,均呈现明显放热现象。
过氧化氢与氯化铁的反应式及实验现象氯化铁,化学式FeCl3,是一种共价化合物。
为黑棕色结晶,也有薄片状,熔点306℃、沸点315℃,易溶于水并且有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而潮解。
FeCl3从水溶液析出时带六个结晶水为FeCl3·6H2O,六水合氯化铁是橘黄色的晶体,氯化铁是一种很重要的铁盐。
而与过氧化氢实验中,氯化铁在里面充当催化剂的作用,那么接下来我们就来看看过氧化氢与氯化铁之间的具体反应现象吧~ 【过氧化氢与氯化铁反应方程式】H2O2=FeCl3=H2O+O2↑【实验所需材料】双氧水,氯化铁,试管,胶头滴管【过氧化氢与氯化铁知识点总结】过氧化氢与氯化铁实验过程中可能会遇到的问题?1.双氧水与氯化铁反应吗?双氧水加氯化铁,氯化铁只作为催化剂并使双氧水加速分解为水和氧气,氯化铁本身不反应2.氯化铁得存在于强酸中,加双氧水会有影响吗?没有影响。
双氧水对纤维素的氧化,主要是使葡萄糖分子的羟基氧化成酮,即所谓的酮纤维素,次氯酸钠则主要使葡萄糖分子的羟基氧化成醛,而醛基的存在又可使纤维素的降解继续进行,造成纤维大面积的损伤。
有关研究资料表明:使纤维素分子断裂所需的耗氧量比较,双氧水大于次氯酸钠和亚氯酸钠,这是双氧水对纤维素损伤程度较轻的一个原因。
另外,醛基的存在是导致漂白物泛黄的原因,这说明了氯漂易于泛黄,而氧漂的白度稳定,不易泛黄.又由于双氧水去杂能力强,在几种漂白剂中只有双氧水可以实行煮漂一浴工艺,加上双氧水的分解产物无污染、无毒、不腐蚀设备,这些都使双氧水成为短流程处理工艺中漂白剂的最佳选择。
【实验小结】从过氧化氢与氯化铁的实验中,我们知道,三氯化铁不与双氧水反应,三氯化铁在中间作催化剂,双氧水分解生成水和氧气同时放热,而三氯化铁与水反应会生成了过氧化铁(红褐色胶体)。
化学反应速率的测定实验报告实验报告:化学反应速率的测定
一、实验目的
通过实验测定不同条件下反应物的消耗程度,确定化学反应速率与反应条件的关系。
二、实验器材和试剂
器材:比重瓶、试管、滴管、计时器。
试剂:过氧化氢溶液、氯化铁溶液、稀硫酸。
三、实验步骤
1.取两个试管,标注为A和B,分别将15ml过氧化氢溶液和3ml氯化铁溶液加入试管中。
2.用烧杯取一些稀硫酸,滴加到试管A中,计时器开启计时。
3.观察试管A中反应的泡沫高度,每隔5秒记录一次时间和泡沫高度。
4.重复步骤2-3,将稀硫酸滴加到试管B中,记录反应的泡沫
高度。
5.反应结束后,将试管A和B放入比重瓶中,比较两个试管中
液面的高低,即可判断化学反应速率的大小。
四、实验结果和分析
通过实验数据可以得到,反应物A的化学反应速率比反应物B 快,反应速率与硫酸浓度正相关。
因此,可以得出结论:化学反
应速率与反应物的浓度成正比例关系,反应速率与反应温度和反
应物种类有关。
五、实验结论
化学反应速率是反应物消耗量在单位时间内所发生的变化量,
反应速率与反应物的浓度、反应温度和反应物种类有关。
实验中,通过测定不同条件下反应物的消耗程度,实验测定了化学反应速
率与反应条件之间的关系,验证了反应速率与浓度成正比例关系
的结论。
六、注意事项
1.稀硫酸滴加时要缓慢,以免影响数据的准确性。
2.实验后,要及时清洗试管和比重瓶。
3.操作时要注意安全,避免试剂直接接触皮肤或眼睛。