碘钟反应实验报告
碘钟反应文档
碘钟反应简介碘钟反应是一种常见的化学实验，用于展示化学反应速率的变化与物质浓度之间的关系。
该反应通常使用混合物高锰酸钾（KMnO4）和硫酸（H2SO4），随着物质浓度的变化，溶液的颜色从橙色逐渐转变为深紫色，同时伴随有气泡的释放。
实验步骤1.准备实验装置：将高锰酸钾晶体称取指定质量（通常为2g），加入到烧杯中，并加入适量的蒸馏水溶解。
2.准备溶液：将含有两种溶液的试管分别准备好。
溶液A由少量高锰酸钾溶液和适量的蒸馏水组成，溶液B由硫酸和适量的蒸馏水组成。
3.实验操作：将溶液A快速倒入溶液B中，开始观察溶液的变化。
4.观察结果：开始时，溶液为橙黄色，随着时间的推移，颜色逐渐变深，从橙色转变为红色，最后变成深紫色。
同时，有气泡从溶液中释放出来。
反应机理碘钟反应的反应机理涉及复杂的氧化还原过程。
具体反应步骤如下：1.首先，高锰酸钾溶液和硫酸反应，生成具有强氧化性的Mn2+离子。
2KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O + 5[O]2.接着，Mn2+离子被碘化钠（NaI）氧化为MnO2。
碘离子（I-）在反应中充当催化剂。
2Mn2+ + 4I- → 2MnI23.MnO2与碘酸根离子（IO3-）反应生成三碘化物离子（I3-）。
MnO2+ 2IO3- + H2O → Mn2+ + 2I3- + 2OH-4.最后，碘酸根离子与碘化钠反应生成碘。
IO3- + 5I- + 6H+ → 3I2 +3H2O这些反应会反复发生，从而导致溶液中碘的浓度逐渐升高，最终溶液颜色变为深紫色。
影响反应速率的因素碘钟反应的反应速率取决于多种因素，包括：1.温度：温度越高，反应速率越快。
2.高锰酸钾（KMnO4）和硫酸（H2SO4）的浓度：浓度越高，反应速率越快。
3.碘化钠（NaI）的浓度：浓度越高，反应速率越快。
4.溶液的搅拌程度：搅拌越强，反应速率越快。
5.反应容器的形状和大小：反应容器的形状和大小会影响反应溶液的表面积，从而影响反应速率。
碘时钟反应
Na2S2O3 0.00192 0.00192 0.00192 0.00192 0.00192 0.00192 0.00192
反应时间/S
246 294 378 573 299 395 605 331
407
反应速率 mol∙L-1∙S-1
3.902E-06 3.265E-06 2.540E-06 1.676E-06 3.211E-06 2.430E-06 1.587E-06
碘时钟反应
（教材128页）
吴清洲
背景资料
汽油、煤油、柴油和沥青都是碳氢化合物， 它们的燃烧速率就不同。
确定反应速率方程和反应活化能是化学反应 动力学的最重要内容。
实际反应和基元反应的不同。
在测定淀粉总糖的实验中，水解和发色都要 一定的温度和时间，这也是涉及化学反应动 力学。
一、实验目的
1．理解用初始速率法确定碘时钟反应速率 方程的原理与方法；
-1.8
-1.6
-1.4
-1.2
log[S2O82-]
作图求得：m≈1
logv
-5.3 -5.4 -5.5 -5.6 -5.7 -5.8 -5.9
-6 -2
作图求n
y = 0.925x - 4.0923 R2 = 0.9967
-1.8
-1.6
-1.4
-1.2
log[I-]
作图求得： n≈1
温度的影响：T=308K，Δt=76s；T=298K, Δt=148s （三点最好绘图。）
做完实验，清洗玻璃仪器，整理实验台。
本次实验的值日生：
第二排
下周实验 ：
甘薯粉中还原糖和总糖的比色法测定
在201室
B烧杯加入A烧杯，并搅拌，同时开始计时。 出现蓝色计时结束。记时间。
碘钟实验报告
碘钟实验报告篇一：碘钟反应的动力学和热力学参数的测定完整实验报告碘钟反应”的反应级数、速率常数和活化能的测定实验报告化学学院材化班一、实验目的1、用初速法测定过硫酸根与碘离子的反应速率常数和反应级数。
2、掌握碘钟反应过程及其原理。
二、简要实验原理在水溶液中，过二硫酸铵与碘化钾发生如下反应：S2O8?3I2??2???2SO4?I3 (1)[1]我们事先同时加入少量的硫代硫酸钠溶液和淀粉指示剂，则(1)式中产生的少量的I3?会优先和S2O32?反应而被还原成I?：2S2O3?I3?S4O6?3I (2)2???这样，当溶液中的硫代硫酸钠全部反应掉后，(1)式生成的碘才会和淀粉指示剂反应，使溶液呈蓝色。
由上可知，控制在每个反应中硫代硫酸钠的物质的量均相同，这样从反应开始到出现蓝色的这段时间即可用来度量本反应的初速。
当反应温度和离子强度相同时，(1)式的反应速率方程可写为：?d[S2O8]dt2?2?m?n?k[S2O8][I] (3)根据(1)式中的反应计量关系，可以认为：?d[S2O8]dt2??d[I3]dt??[I3]?t?(4)根据(2)式的反应计量关系结合硫代硫酸钠的等量假设，可知?[I3]?t??2?[S2O3]?t2?(5)根据(3)(4)(5)可知，2?[S2O3]?t2??k[S2O8][I] (6)2?m?n移项，两边取对数可得ln1?t?lnk2?[S2O2?3]?mln[S2O8]?nln[I] (7)2??因而固定[I?]，以ln1?t对[S2O82?]作图，根据直线的斜率即可求出m；固定[S2O82?]，同理可以求出n。
然后根据求出的m和n，计算出在室温下“碘钟反应”的反应速率常数k。
最后改变温度，测出不同温度下从反应开始到出现蓝色所需的时间?t，计算出不同温度下的反应速率常数，由Arrhenius公式，以lnk对作图，根据直线的斜率即可求出活化能。
三、主要的实验仪器及试剂恒温水浴槽一套；50mL烧杯两个；玻璃棒一支；秒表一只；0.20M(NH4)2S2O8溶液； 0.20MKI溶液；0.01MNa2S2O3溶液； 4%淀粉溶液；0.20MKNO3溶液； 0.20M(NH4)2SO4溶液。
碘钟反应实验报告
碘钟反应实验报告班级：高二理十实验员：江嘉伟曹俊章和毅方蕾潘隽晗谢辰谢延靖朱海蓓朱正真方屹舟方杜娟指导老师：蔡建实验时间：2017年12月一、实验目的掌握碘钟反应反应过程及原理。
二、实验器材29%过氧化氢溶液、丙二酸、硫酸锰、可溶性淀粉、碘酸钾、1mol/L硫酸。
三、实验步骤1.配置甲溶液：量取97ml29％过氧化氢溶液转移入250ml容量瓶里，用蒸馏水稀释至刻度。
2.配置乙溶液：分别称取3.9g丙二酸、0.76g硫酸锰病5溶于适量水中。
另称0.075g可溶性淀粉溶于50ml沸水中。
将三者转移入250ml容量瓶里，用蒸馏水稀释至刻度。
3.配置丙溶液：称取10.75g碘酸钾溶于适量热水中，再加入20ml1mol/L硫酸溶液酸化，转移入250ml容量瓶里，用蒸馏水稀释至刻度。
4.将甲、乙、丙三组溶液以等体积混合在锥形瓶中，观察现象。
四、实验现象混合后产生大量微小气泡，且反应液由无色变为琥珀色，几秒后褪为无色，接着又变为琥珀色且逐渐加深，随机变为蓝紫色，几秒后又褪为无色，呈周期性变化。
经测定，振荡周期约为11秒，持续时间约为10分钟。
五、实验原理首先在酸性溶液中，碘酸根氧化过氧化氢得碘离子、水和氧气。
（气体符号省略，下同）IO3-+3H2O2==I -+3H2O+3O2同时，二价锰离子具有较强的还原性，可以还原过氧化氢，生成琥珀色的三价锰离子，于是溶液呈琥珀色。
反应刚开始时，浓度较低的碘离子也参与反应并被氧化为碘。
2Mn2++2H2O2+4H++2I-==2Mn3++4H2O+I2生成的碘会与具有活泼α-H的丙二酸反应，结果是碘取代了丙二酸中的α-H。
I2+HOOCCH2COOH==I-+H++HOOCHICOOH溶液中存在的三价锰离子此时会将碘代丙二酸氧化成二氧化碳，观察到的大量气泡就是二氧化碳和第一步产生的氧气。
随着反应进行，三价锰离子消耗殆尽，溶液渐渐褪成无色。
4Mn3++HOOCCHICOOH+2H2O==2CO2+HCOOH+4Mn2++5H++I-当碘离子浓度达到一定程度时便会和碘酸根发生归中反应得到碘，碘与淀粉形成蓝紫色包合物，此时观察到溶液显蓝紫色。
碘钟反应的方程式和实验流程
碘钟反应的方程式和实验流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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它于 1886 年被瑞士化学家 Hans Heinrich Landolt 发现。
碘钟反应实验步骤
碘钟反应实验步骤一、准备试剂和设备在进行碘钟反应实验之前，需要准备以下试剂和设备：1. 碘化钾（KI）2. 硝酸铅（Pb(NO3)2）3. 丙酮（CH3COCH3，也称为甲基酮）4. 乙醇（C2H5OH）5. 实验室搅拌器6. 离心机7. 滴定管8. 电子天平9. 计时器10. 实验玻璃器皿（如试管、烧杯等）二、配制试剂1. 配置0.1M的KI溶液：称取一定量的KI固体，加入足够的水，搅拌至溶解，制备出0.1M 的KI溶液。
2. 配置0.1M的Pb(NO3)2溶液：称取一定量的Pb(NO3)2固体，加入足够的水，搅拌至溶解，制备出0.1M的Pb(NO3)2溶液。
3. 配置一定浓度的CH3COCH3溶液：称取一定量的CH3COCH3液体，加入足够的水，搅拌至溶解，制备出一定浓度的CH3COCH3溶液。
4. 配置一定浓度的C2H5OH溶液：称取一定量的C2H5OH液体，加入足够的水，搅拌至溶解，制备出一定浓度的C2H5OH溶液。
三、混合试剂将以上配制好的试剂按照一定的比例混合，具体比例需要根据实验需求确定。
例如，可以将0.1M的KI溶液和0.1M的Pb(NO3)2溶液按照一定的比例混合，以及将一定浓度的CH3COCH3溶液和一定浓度的C2H5OH溶液按照一定的比例混合。
然后将两个混合液用滴定管滴定到实验容器中，记录滴定的量。
四、滴定实验在混合好试剂后，开始进行滴定实验。
使用滴定管将混合液滴定到实验容器中，同时启动计时器。
记录每滴一次混合液的时间以及相应的体积。
当实验容器中出现明显的颜色变化时，停止滴定，同时停止计时器。
记录总滴定的体积和总时间。
五、记录数据记录每次滴定的时间、体积以及实验容器中溶液的颜色变化。
这些数据将用于分析实验结果。
六、分析结果根据记录的数据，可以观察到实验容器中溶液的颜色变化。
这个颜色变化是由于碘离子与铅离子反应生成了碘化铅沉淀引起的。
通过分析数据可以得出反应速率以及反应机制等信息。
碘钟反应原理
碘钟反应原理碘钟反应是一种常见的化学实验，它通过观察化学反应的颜色变化来展示化学反应动力学的原理。
这个实验可以帮助我们更好地理解化学反应速率与浓度的关系，以及温度对反应速率的影响。
在这篇文档中，我们将深入探讨碘钟反应的原理，以及它背后的化学知识。
碘钟反应的原理基于碘化钾与过氧化氢的反应。
在反应开始时，过氧化氢会氧化碘化钾，生成氧气和碘离子。
碘离子会与淀粉形成蓝色的复合物，从而观察到溶液颜色的变化。
这个颜色变化是我们进行实验观察的关键。
在化学反应中，反应速率是一个重要的参数。
碘钟反应的速率可以通过观察颜色变化的时间来测量。
实验中，我们可以改变碘化钾和过氧化氢的浓度，从而观察它们对反应速率的影响。
通过实验数据的收集和分析，我们可以得出反应速率与浓度的关系，从而验证化学动力学的相关理论。
另外，温度也是影响化学反应速率的重要因素。
在碘钟反应实验中，我们可以改变反应溶液的温度，观察颜色变化的时间。
实验结果表明，温度的升高会加快反应速率，这与化学动力学的理论预测是一致的。
这个实验可以直观地展示温度对反应速率的影响，帮助我们更好地理解化学反应动力学原理。
除了浓度和温度，催化剂也可以影响化学反应速率。
在碘钟反应中，我们可以加入不同的催化剂，观察它们对反应速率的影响。
通过实验数据的对比分析，我们可以得出不同催化剂对反应速率的影响程度，从而更深入地理解催化剂在化学反应中的作用机制。
总的来说，碘钟反应是一种简单而直观的化学实验，它可以帮助我们更好地理解化学反应动力学的原理。
通过实验数据的收集和分析，我们可以得出反应速率与浓度、温度、催化剂之间的关系，从而验证化学动力学的相关理论。
这个实验不仅可以帮助我们理解化学知识，还可以培养我们的实验操作能力和数据分析能力。
希望通过这篇文档的介绍，大家对碘钟反应的原理有了更深入的了解。
碘钟反应实验报告
碘钟反应实验报告碘钟反应实验报告实验目的：通过观察碘钟反应，了解反应过程中物质的不断转化和反应速率的变化。
实验原理：碘钟反应是由亚硫酸铵和过碘酸钾在酸性介质中反应产生的。
反应过程中，碘化物离子氧化成碘分子，而过碘酸钾被还原成碘化钾。
反应过程中生成的碘的蓝色颜色在反应开始时会快速消失，然后又会重新出现。
这种颜色变化的周期性重复，形成了碘钟反应。
实验步骤：1. 准备实验仪器和试剂：取一个干燥的烧杯，称取10毫升的亚硫酸铵溶液，再称取10毫升的硫酸溶液，将两液分别倒入两个干净的试管中。
另外，取10毫升的过碘酸钾溶液和30毫升的浓硫酸放入两个分液漏斗中备用。
2. 开始反应：将亚硫酸铵和硫酸的试管放置在为高温热的烧杯中。
将两个分液漏斗倒置放置在一个容器中，用滴定管将过碘酸钾溶液滴入一个分液漏斗中，用滴定管将浓硫酸滴入另一个分液漏斗中。
3. 观察颜色变化：观察反应过程中的颜色变化。
开始时两液混合，溶液呈淡黄色，随着过碘酸钾溶液的滴加，溶液的颜色逐渐变深，直到变为暗蓝色。
然后颜色又逐渐变浅，直到最后又恢复为淡黄色。
4. 记录反应时间：记录颜色变化的周期和时间。
实验结果：在实验过程中，观察到了颜色变化的周期性重复。
每次反应周期大约为1-2分钟，整个实验持续了约10分钟。
实验分析：碘钟反应中，亚硫酸铵和过碘酸钾分别是还原剂和氧化剂。
亚硫酸铵被硫酸催化分解，产生SO2气体，SO2气体与过碘酸钾反应生成H2SO4，过程中还产生了碘，从而形成了蓝色的碘溶液。
随着反应进行，碘的浓度逐渐降低，使得颜色逐渐变淡，直到碘完全消失。
然后亚硫酸铵和过碘酸钾再次反应生成碘，颜色又恢复为蓝色。
通过该实验，我们可以观察到反应速率和颜色的周期性变化，了解了碘钟反应的特点和原理。
实验中还可以通过改变反应物浓度、温度等条件，来观察对反应速率和周期的影响，从而深入研究反应动力学的特点。
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碘钟反应
实验目的
1.了解浓度、温度对反应速率的影响。
2.学习测定K2S2O8氧化KI的反应速率常数及活化能的原理和方法。
3.练习用计算法、作图法处理实验数据。
二实验原理
水溶液中，K 2S 208与KI发生如下反应的离子方程式
S2O82- +2 1-= |2 + 2 SO42-
在温度和离子强度不变，反应速率与反应物浓度的关系可近似表示为即动力学方程:
V = -d [S2O82-] /dt= k [S2O82-]m[ I -]n
通常人们认为S2O82-氧化I-通常经历两个步骤
S z O g2 + I = [IS2O8] 0000000000000 (1)
[IS2O8^- + I- = 12 + 2 SO42-0 0000000 (2) 反应（1）为速控步骤，则其速率方程为
-d[S2O82-]/dt= k[S2O82-][l-]
若［I-］不变（［门＞＞［S2O82-］）则其速率方程为
-d[S2O82-] / dt= k i [S2O82-]
k i= k［l-］,上述反应假定为准一级反应，则
In [S2O82-] = — k i t +ln [S2O82-] 0
以In ［S2O82-］对时间t作图，即可求得反应速率常数k 1
为了保持［I -］不变，本实验采用加入S 2O 32
方法: 2 S 2O 32-+ 12 = 2 1- + S 4O 62-此反应很快，可认为瞬间完成。
由加入的 Na 2S 2O 3的体积及其浓度，可以算出每次溶液呈现蓝色时所消耗的 Na 2S 2O 3的量，从而求出此时刻的S 2O 82-，得到一系列K 2S 2O 8的浓度 及其对应的反应时间，从而求的速率常数k i ,改变反应温度，可求得 不同反应温度的k 1值，根据阿仑尼乌斯公式 K = Ae — Ea/RT 取对数
lnK = — Ea/RT+lnA
装置和流程简图 仪器：
恒温槽，电子秒表，微量注射器，量筒(10ml ),移液管(25ml , 10ml), 吸耳
球，环形搅拌器，大试管，容量瓶，烧杯
试剂：
(K 2 S 2 O 8 0 .0 5 0 mol L-1) KI
(0.01 2 5 mol L-1)淀粉(1%,W 流程：
1 .恒温槽调至所需温度，恒温。
2 .大试管装入2 5 ml 蒸馏水，10 恒温10分钟
K 2 S 20 8放入容量瓶中7恒温10分钟
3. 用微量注射器取3 0 0卩l Na2S 20 3注入大试管中，用环 形搅拌器
使其混合均匀。
4. 移液管取10 ml 已恒温K 2S 2 O 8注入大试管，流出一半时 计
时，至溶液颜色变蓝，暂停秒表，记下时间读数，立即再加 入3 0 0
卩l Na2S 20 3，搅拌溶液，开动秒表，继续计时 颜色变化暂停记
时，重复记五次。
以InK 对1/T 作图, 求出直线斜率，即可求得活化能 Ea
(0. 10 0 mol L-1) Na 2S 2O 3 /V)
ml KI 溶液，2 ml 淀粉液，7
四原始数据及数据处理
五实验结果及讨论
思考题:
1.碘钟反应的基本条件是什么?
答：（1）在反应过程中维持［门不变，为此本实验采用补偿法，通过加入一
定浓度的Na2&03来维持［I-］在反应过程中不
变。
（2）在测反应活化能时，要求在实验温度范围内Ea不随温度变化。
2.根据实验原理及实验方法，活化能的测定是否可以简
化?
答：可以。
如果我们所需数据仅为活化能Ea,由书中式（7）
In [S2O82-] = —k i t+ln [S2O82-]。
如果固定反应后，[S2O82-]不变，即
Kt= In [S2O82-]。
- In [S2O82-]=C(常
数)-
对上式左右取对数得In k+ln t= In C (11)
将上式代入（10）式得：In C -In t= — Ea/RT +lnA 整理得
I
n
t= In C+Ea/RT-lnA作1/T对In t直线，斜率为Ea/R,即可求得Ea。
实验讨论
1
.
所用的试剂若混有少量的Fe +, Cf+,对反应会有催化作用，必要时要加入缓冲试剂，来消除这些离子的影
响。
2
.
向混合溶液中加入K 2S 20 8 ,要越快越好。
3
.
为保证实验数据的准确性，在反应过程中要注意恒温的控制以及温度的调
节。
4 . 实验温度不能太，否则速率太快不易控制，实验误差大。
5
.
KI溶液不稳定，易被空气氧化而使无色溶液变成淡黄色而导致反应时
间缩短，配好以后的三个小时内可照常使用。
放置时间长若溶液变黄, 可滴加Na2S,直至黄色褪去即可继续使用。
6.反应中的搅拌速度对反应时间也有影响，搅拌得越快，反应时间越短。
同一组实验，要用同一种速度搅拌。