关于碘钟反应的一些问题

碘钟反应最终是褐色吗? 为什么可用什么方法让这个震荡反应恢复?如果C溶液中不加入丙二酸或不加入硫酸锰,实验会产生什么现象?谢谢大家
2026年09月25日 03:42
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先配制[I]、[II]、[III]三种溶液:
[I]——400mL 30%H2O2溶液加水稀释至1L;
[II]——(42.8gKIO3 + 40mL 2mol·L-1H2SO4)加水稀释至1L;
[III]——(15.6g丙二酸 + 3.38gMnSO4·H2O + 0.3g淀粉)加水稀释至1L。
把[I]、[II]、[III]溶液在搅拌下等体积混合,溶液颜色呈现“无色→蓝黑色→无色→蓝黑色→……”的周期性变化,亦即反应体系在两种情况之间震荡。如果能不断加入反应物和不断排出产物(即保持体系远离平衡态),其震荡将持续下去,反之震荡周期将逐渐变长,直至溶液维持蓝黑色。此化学震荡的主要反应为:
5H2O2 + 2HIO3 I2 + 5O2↑+ 6H2O
I2的形成积集到一定浓度会使淀粉变蓝,而过量的H2O2又会氧化I2:
5H2O2 + I2 —→ 2HIO3 + 4H2O
使淀粉溶液褪色。HIO3的形成积集到一定浓度又引发与H2O2新一轮反应的发生。所以净反应为:
2H2O2 —→ O2↑+ 2H2O
其间丙二酸的作用是可与I2反应产生少量I—:
I2 + CH2(COOH)2 —→ ICH(COOH)2 + H+ + I-
I2 + ICH(COOH)2 —→ I2C(COOH)2 + H+ + I-
I—对H2O2与HIO3的反应有阻化作用,过量的I—则被IO3—氧化:
5I- + IO3- + 6H+ —→ 3I2 + 3H2O
如果能不断加入反应物H2O2和不断排出产物(即保持体系远离平衡态),其震荡将持续下去,反之震荡周期将逐渐变长,直至溶液维持蓝黑色。