段霞霞
摘要:針對中學化學教材中缺乏明確的濃度條件,對重鉻酸鉀不同濃度的酸性溶液與乙醇反應的實驗進行了探究。結(jié)果表明,一般演示實驗,可選取90%的硫酸和2%的重鉻酸鉀溶液,以體積比為1:1配比所得重鉻酸鉀酸性溶液,實驗效果最為明顯,更適合學生觀察探究。
關鍵詞:重鉻酸鉀溶液;乙醇;濃度配比;化學實驗探究
文章編號:1005–6629(2014)2–0047–02 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
1 探究問題的提出
現(xiàn)行普通高中化學新課程人教版《有機化學基礎》(選修5)第52頁實驗[3-2]介紹了乙醇被酸性重鉻酸鉀溶液氧化,說明乙醇具有一定的還原性,這是新課程增加的實驗。
在教材里,該實驗介紹比較籠統(tǒng),對于重鉻酸鉀溶液濃度以及酸性溶液的濃度沒有詳細的介紹。在《教師教學用書》第57頁只簡單地敘述重鉻酸鉀酸性溶液是K2Cr2O7晶體溶于水,再加入稀硫酸配制而成。按常規(guī)配制重鉻酸鉀的酸性溶液,只要在配制好的重鉻酸鉀溶液中加入少量稀硫酸(或數(shù)滴濃硫酸)使其呈酸性即可。
筆者在試管中取按上法配制的重鉻酸鉀酸性溶液2 mL,再滴加5~6滴95%乙醇,振蕩后無任何現(xiàn)象發(fā)生,反復振蕩,其振蕩結(jié)果還是不能看到溶液變?yōu)榫G色(或暗綠色),給教學演示造成了困惑和不便。為了弄清問題的真正原因,進行了一系列的探究對比實驗,取得了顯著實驗效果,并在本?;瘜W教學中廣泛應用,受到了同事的肯定與好評。將探究實驗的過程及結(jié)果闡述如下,與各位同仁交流和共享。
2 背景資料查閱綜述
在酸性介質(zhì)中,乙醇可定量被重鉻酸鉀酸性溶液氧化,在此氧化過程中,氧化前后溶液的顏色將由六價鉻(Cr6+)橙紅色被還原為三價鉻(Cr3+)后而顯綠色或(青色)。乙醇被重鉻酸鉀酸性溶液氧化的化學方程式如下: 94.1 g/100g水),因此,在配制10%的重鉻酸鉀溶液的過程中,發(fā)現(xiàn)室溫時溶液已飽和,如溶于熱水中,當溫度降低的時候,又有重鉻酸鉀晶體析出,這說明過濃的重鉻酸鉀溶液不適合此實驗。在配制重鉻酸鉀酸性溶液時可先加熱使之完全溶解后,再加相應濃度的硫酸。
筆者還查閱了一些資料,發(fā)現(xiàn)目前已有不少學者對此實驗進行一系列的對比實驗,其研究結(jié)果各有不同。
基于所查資料獲得的信息,為了研究問題的方便,筆者分別設定了四組實驗:以硫酸濃度為90%、70%、50%、30%和重鉻酸鉀溶液濃度為5%、2%、1%的不同體積比的混合;分別向各組所得混合液中加入等量的乙醇溶液,觀察溶液的顏色變化。
3 實驗設計方案
3.1 實驗藥品與儀器
藥品:濃硫酸、95%乙醇溶液、重鉻酸鉀晶體
儀器:燒杯、試管、膠頭滴管、量筒、托盤天平
3.2 實驗步驟及現(xiàn)象
把已配置好的濃度為90%、70%、50%、30%的硫酸與濃度為5%、2%、1%的重鉻酸鉀溶液以不同體積比混合,然后分別向其中加入等量的乙醇溶液,觀察實驗現(xiàn)象,并作記錄(實驗記錄如表1~4,具體實驗操作過程略)。
4 實驗分析及結(jié)論
經(jīng)分析上述實驗記錄中的現(xiàn)象可得出如下結(jié)論:
(1)濃度為1%的K2Cr2O7溶液與各濃度的硫酸混合后,與乙醇的反應速率比較慢,溶液顏色的變化也不夠明顯;濃度為30%的硫酸與各濃度的K2Cr2O7溶液混合后,與乙醇的反應速率也比較緩慢,且溶液顏色變化也很緩慢,故不宜選取。
(2)當硫酸溶液的濃度為50%、K2Cr2O7溶液的濃度為2%時,反應速率比較緩和,在V(H2SO4): V(K2Cr2O7)為1:1時,溶液顏色漸變過程明顯,適合于演示實驗。
(3)當硫酸溶液的濃度為70%、K2Cr2O7溶液的濃度為2%時,反應速率比較快,滴入乙醇時可以清晰地看到溶液從淺綠色漸變?yōu)樗{色的全過程。在V(H2SO4):V(K2Cr2O7)為2:3時,溶液顏色漸變過程明顯,最終為亮藍色,這個濃度配比也適合于演示實驗。
(4)當硫酸溶液的濃度為90%、K2Cr2O7溶液的濃度為2%時,反應速率很快,在V(H2SO4):V(K2Cr2O7)為2:3和1:1時,向其中加1滴乙醇,溶液顏色漸變效果最為明顯(很快溶液顏色變?yōu)轷r綠色)。
綜上所述,用上述方法配比得到的重鉻酸鉀酸性溶液與95%的乙醇反應,實驗效果大多顯著。但從各溶液的用量和反應溶液的顏色漸變程度來看,一般演示實驗,可選取90%的硫酸和2%的重鉻酸鉀溶液,以體積比為1:1配比所得重鉻酸鉀酸性溶液,實驗效果最為明顯,更適合學生觀察探究。
5 實驗說明
當硫酸溶液的濃度為90%時,不同濃度的K2Cr2O7溶液和H2SO4溶液混合時,會有大量的熱放出,試管壁非常燙手,且有滋滋的響聲。因此,實驗時應注意安全。
參考文獻:
[1]羅世翠,李銅.重鉻酸鉀酸性溶液和乙醇反應的實驗探究[J].教學實驗與儀器,2011,(9):34.
[2]曾昭瓊主編.有機化學(第三版上冊)[M].北京:高等教育出版社,1991:288.
[3]北京師范大學,華中師范大學,南京師范大學.無機化學(第三版)[M].北京:高等教育出版社,1992:855.
摘要:針對中學化學教材中缺乏明確的濃度條件,對重鉻酸鉀不同濃度的酸性溶液與乙醇反應的實驗進行了探究。結(jié)果表明,一般演示實驗,可選取90%的硫酸和2%的重鉻酸鉀溶液,以體積比為1:1配比所得重鉻酸鉀酸性溶液,實驗效果最為明顯,更適合學生觀察探究。
關鍵詞:重鉻酸鉀溶液;乙醇;濃度配比;化學實驗探究
文章編號:1005–6629(2014)2–0047–02 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
1 探究問題的提出
現(xiàn)行普通高中化學新課程人教版《有機化學基礎》(選修5)第52頁實驗[3-2]介紹了乙醇被酸性重鉻酸鉀溶液氧化,說明乙醇具有一定的還原性,這是新課程增加的實驗。
在教材里,該實驗介紹比較籠統(tǒng),對于重鉻酸鉀溶液濃度以及酸性溶液的濃度沒有詳細的介紹。在《教師教學用書》第57頁只簡單地敘述重鉻酸鉀酸性溶液是K2Cr2O7晶體溶于水,再加入稀硫酸配制而成。按常規(guī)配制重鉻酸鉀的酸性溶液,只要在配制好的重鉻酸鉀溶液中加入少量稀硫酸(或數(shù)滴濃硫酸)使其呈酸性即可。
筆者在試管中取按上法配制的重鉻酸鉀酸性溶液2 mL,再滴加5~6滴95%乙醇,振蕩后無任何現(xiàn)象發(fā)生,反復振蕩,其振蕩結(jié)果還是不能看到溶液變?yōu)榫G色(或暗綠色),給教學演示造成了困惑和不便。為了弄清問題的真正原因,進行了一系列的探究對比實驗,取得了顯著實驗效果,并在本校化學教學中廣泛應用,受到了同事的肯定與好評。將探究實驗的過程及結(jié)果闡述如下,與各位同仁交流和共享。
2 背景資料查閱綜述
在酸性介質(zhì)中,乙醇可定量被重鉻酸鉀酸性溶液氧化,在此氧化過程中,氧化前后溶液的顏色將由六價鉻(Cr6+)橙紅色被還原為三價鉻(Cr3+)后而顯綠色或(青色)。乙醇被重鉻酸鉀酸性溶液氧化的化學方程式如下: 94.1 g/100g水),因此,在配制10%的重鉻酸鉀溶液的過程中,發(fā)現(xiàn)室溫時溶液已飽和,如溶于熱水中,當溫度降低的時候,又有重鉻酸鉀晶體析出,這說明過濃的重鉻酸鉀溶液不適合此實驗。在配制重鉻酸鉀酸性溶液時可先加熱使之完全溶解后,再加相應濃度的硫酸。
筆者還查閱了一些資料,發(fā)現(xiàn)目前已有不少學者對此實驗進行一系列的對比實驗,其研究結(jié)果各有不同。
基于所查資料獲得的信息,為了研究問題的方便,筆者分別設定了四組實驗:以硫酸濃度為90%、70%、50%、30%和重鉻酸鉀溶液濃度為5%、2%、1%的不同體積比的混合;分別向各組所得混合液中加入等量的乙醇溶液,觀察溶液的顏色變化。
3 實驗設計方案
3.1 實驗藥品與儀器
藥品:濃硫酸、95%乙醇溶液、重鉻酸鉀晶體
儀器:燒杯、試管、膠頭滴管、量筒、托盤天平
3.2 實驗步驟及現(xiàn)象
把已配置好的濃度為90%、70%、50%、30%的硫酸與濃度為5%、2%、1%的重鉻酸鉀溶液以不同體積比混合,然后分別向其中加入等量的乙醇溶液,觀察實驗現(xiàn)象,并作記錄(實驗記錄如表1~4,具體實驗操作過程略)。
4 實驗分析及結(jié)論
經(jīng)分析上述實驗記錄中的現(xiàn)象可得出如下結(jié)論:
(1)濃度為1%的K2Cr2O7溶液與各濃度的硫酸混合后,與乙醇的反應速率比較慢,溶液顏色的變化也不夠明顯;濃度為30%的硫酸與各濃度的K2Cr2O7溶液混合后,與乙醇的反應速率也比較緩慢,且溶液顏色變化也很緩慢,故不宜選取。
(2)當硫酸溶液的濃度為50%、K2Cr2O7溶液的濃度為2%時,反應速率比較緩和,在V(H2SO4): V(K2Cr2O7)為1:1時,溶液顏色漸變過程明顯,適合于演示實驗。
(3)當硫酸溶液的濃度為70%、K2Cr2O7溶液的濃度為2%時,反應速率比較快,滴入乙醇時可以清晰地看到溶液從淺綠色漸變?yōu)樗{色的全過程。在V(H2SO4):V(K2Cr2O7)為2:3時,溶液顏色漸變過程明顯,最終為亮藍色,這個濃度配比也適合于演示實驗。
(4)當硫酸溶液的濃度為90%、K2Cr2O7溶液的濃度為2%時,反應速率很快,在V(H2SO4):V(K2Cr2O7)為2:3和1:1時,向其中加1滴乙醇,溶液顏色漸變效果最為明顯(很快溶液顏色變?yōu)轷r綠色)。
綜上所述,用上述方法配比得到的重鉻酸鉀酸性溶液與95%的乙醇反應,實驗效果大多顯著。但從各溶液的用量和反應溶液的顏色漸變程度來看,一般演示實驗,可選取90%的硫酸和2%的重鉻酸鉀溶液,以體積比為1:1配比所得重鉻酸鉀酸性溶液,實驗效果最為明顯,更適合學生觀察探究。
5 實驗說明
當硫酸溶液的濃度為90%時,不同濃度的K2Cr2O7溶液和H2SO4溶液混合時,會有大量的熱放出,試管壁非常燙手,且有滋滋的響聲。因此,實驗時應注意安全。
參考文獻:
[1]羅世翠,李銅.重鉻酸鉀酸性溶液和乙醇反應的實驗探究[J].教學實驗與儀器,2011,(9):34.
[2]曾昭瓊主編.有機化學(第三版上冊)[M].北京:高等教育出版社,1991:288.
[3]北京師范大學,華中師范大學,南京師范大學.無機化學(第三版)[M].北京:高等教育出版社,1992:855.
摘要:針對中學化學教材中缺乏明確的濃度條件,對重鉻酸鉀不同濃度的酸性溶液與乙醇反應的實驗進行了探究。結(jié)果表明,一般演示實驗,可選取90%的硫酸和2%的重鉻酸鉀溶液,以體積比為1:1配比所得重鉻酸鉀酸性溶液,實驗效果最為明顯,更適合學生觀察探究。
關鍵詞:重鉻酸鉀溶液;乙醇;濃度配比;化學實驗探究
文章編號:1005–6629(2014)2–0047–02 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
1 探究問題的提出
現(xiàn)行普通高中化學新課程人教版《有機化學基礎》(選修5)第52頁實驗[3-2]介紹了乙醇被酸性重鉻酸鉀溶液氧化,說明乙醇具有一定的還原性,這是新課程增加的實驗。
在教材里,該實驗介紹比較籠統(tǒng),對于重鉻酸鉀溶液濃度以及酸性溶液的濃度沒有詳細的介紹。在《教師教學用書》第57頁只簡單地敘述重鉻酸鉀酸性溶液是K2Cr2O7晶體溶于水,再加入稀硫酸配制而成。按常規(guī)配制重鉻酸鉀的酸性溶液,只要在配制好的重鉻酸鉀溶液中加入少量稀硫酸(或數(shù)滴濃硫酸)使其呈酸性即可。
筆者在試管中取按上法配制的重鉻酸鉀酸性溶液2 mL,再滴加5~6滴95%乙醇,振蕩后無任何現(xiàn)象發(fā)生,反復振蕩,其振蕩結(jié)果還是不能看到溶液變?yōu)榫G色(或暗綠色),給教學演示造成了困惑和不便。為了弄清問題的真正原因,進行了一系列的探究對比實驗,取得了顯著實驗效果,并在本校化學教學中廣泛應用,受到了同事的肯定與好評。將探究實驗的過程及結(jié)果闡述如下,與各位同仁交流和共享。
2 背景資料查閱綜述
在酸性介質(zhì)中,乙醇可定量被重鉻酸鉀酸性溶液氧化,在此氧化過程中,氧化前后溶液的顏色將由六價鉻(Cr6+)橙紅色被還原為三價鉻(Cr3+)后而顯綠色或(青色)。乙醇被重鉻酸鉀酸性溶液氧化的化學方程式如下: 94.1 g/100g水),因此,在配制10%的重鉻酸鉀溶液的過程中,發(fā)現(xiàn)室溫時溶液已飽和,如溶于熱水中,當溫度降低的時候,又有重鉻酸鉀晶體析出,這說明過濃的重鉻酸鉀溶液不適合此實驗。在配制重鉻酸鉀酸性溶液時可先加熱使之完全溶解后,再加相應濃度的硫酸。
筆者還查閱了一些資料,發(fā)現(xiàn)目前已有不少學者對此實驗進行一系列的對比實驗,其研究結(jié)果各有不同。
基于所查資料獲得的信息,為了研究問題的方便,筆者分別設定了四組實驗:以硫酸濃度為90%、70%、50%、30%和重鉻酸鉀溶液濃度為5%、2%、1%的不同體積比的混合;分別向各組所得混合液中加入等量的乙醇溶液,觀察溶液的顏色變化。
3 實驗設計方案
3.1 實驗藥品與儀器
藥品:濃硫酸、95%乙醇溶液、重鉻酸鉀晶體
儀器:燒杯、試管、膠頭滴管、量筒、托盤天平
3.2 實驗步驟及現(xiàn)象
把已配置好的濃度為90%、70%、50%、30%的硫酸與濃度為5%、2%、1%的重鉻酸鉀溶液以不同體積比混合,然后分別向其中加入等量的乙醇溶液,觀察實驗現(xiàn)象,并作記錄(實驗記錄如表1~4,具體實驗操作過程略)。
4 實驗分析及結(jié)論
經(jīng)分析上述實驗記錄中的現(xiàn)象可得出如下結(jié)論:
(1)濃度為1%的K2Cr2O7溶液與各濃度的硫酸混合后,與乙醇的反應速率比較慢,溶液顏色的變化也不夠明顯;濃度為30%的硫酸與各濃度的K2Cr2O7溶液混合后,與乙醇的反應速率也比較緩慢,且溶液顏色變化也很緩慢,故不宜選取。
(2)當硫酸溶液的濃度為50%、K2Cr2O7溶液的濃度為2%時,反應速率比較緩和,在V(H2SO4): V(K2Cr2O7)為1:1時,溶液顏色漸變過程明顯,適合于演示實驗。
(3)當硫酸溶液的濃度為70%、K2Cr2O7溶液的濃度為2%時,反應速率比較快,滴入乙醇時可以清晰地看到溶液從淺綠色漸變?yōu)樗{色的全過程。在V(H2SO4):V(K2Cr2O7)為2:3時,溶液顏色漸變過程明顯,最終為亮藍色,這個濃度配比也適合于演示實驗。
(4)當硫酸溶液的濃度為90%、K2Cr2O7溶液的濃度為2%時,反應速率很快,在V(H2SO4):V(K2Cr2O7)為2:3和1:1時,向其中加1滴乙醇,溶液顏色漸變效果最為明顯(很快溶液顏色變?yōu)轷r綠色)。
綜上所述,用上述方法配比得到的重鉻酸鉀酸性溶液與95%的乙醇反應,實驗效果大多顯著。但從各溶液的用量和反應溶液的顏色漸變程度來看,一般演示實驗,可選取90%的硫酸和2%的重鉻酸鉀溶液,以體積比為1:1配比所得重鉻酸鉀酸性溶液,實驗效果最為明顯,更適合學生觀察探究。
5 實驗說明
當硫酸溶液的濃度為90%時,不同濃度的K2Cr2O7溶液和H2SO4溶液混合時,會有大量的熱放出,試管壁非常燙手,且有滋滋的響聲。因此,實驗時應注意安全。
參考文獻:
[1]羅世翠,李銅.重鉻酸鉀酸性溶液和乙醇反應的實驗探究[J].教學實驗與儀器,2011,(9):34.
[2]曾昭瓊主編.有機化學(第三版上冊)[M].北京:高等教育出版社,1991:288.
[3]北京師范大學,華中師范大學,南京師范大學.無機化學(第三版)[M].北京:高等教育出版社,1992:855.