例談化學(xué)實(shí)驗(yàn)中添加劑的作用

李有忠

（定西市安定區(qū)西鞏驛中學(xué) 甘肅 定西 743021）

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，常需要在原有物質(zhì)中添加一種或兩種其他物質(zhì)，他們所起的作用在學(xué)術(shù)界是一個(gè)長期討論爭鳴的問題。本人結(jié)合具體教學(xué)實(shí)踐，就此問題談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

1 加快反應(yīng)速率

實(shí)驗(yàn)室用純鋅與稀H2SO4（或鹽酸）反應(yīng)制取氫氣是，由于產(chǎn)生的氫氣形成微小的氣泡，附著在鋅粒表面，阻礙了Zn與H+的接觸，使反應(yīng)速率減慢。為了加快化學(xué)反應(yīng)速率，在反應(yīng)溶液中添加少量CuSO4溶液，Zn置換出Cu并附著在鋅粒上，這樣Zn、Cu和H2SO4構(gòu)成了微電池。其電極反應(yīng)是：負(fù)極：(Zn)Zn-2e=Zn2+正極：(Cu)2H++2e=H2↑，此時(shí)H2在Cu表面逸出，故加快了化學(xué)反應(yīng)速率。

在實(shí)驗(yàn)室中測定水的組成，采用電解水的方法。水是極弱電解質(zhì)，不宜導(dǎo)電，如果在純水中通入電流，一般條件下，難發(fā)生電解作用，如果在水中加入一種含氧酸（如H2SO4）或含氧酸的活潑金屬鹽（Na2SO4、KNO3）或可溶性強(qiáng)堿（如KOH、NaOH）等，會(huì)增強(qiáng)導(dǎo)電性，電解效果更加明顯。兩級(jí)產(chǎn)物是H2和O2。電解反應(yīng)是：

陽極：4OH-－4e-=2H2O+O2↑陰極：2H++2e-=H2↑

2 減慢化學(xué)反應(yīng)速率

實(shí)驗(yàn)室用電石與水反應(yīng)制取C2H2，反應(yīng)速率很快，為了減慢其化學(xué)反應(yīng)速率，以達(dá)到便于操作的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模捎蔑柡褪雏}水代替水，以減少單位時(shí)間內(nèi)水分子與電石表面的碰撞次數(shù)，這里食鹽作為添加物質(zhì)，對(duì)水與電石的反應(yīng)起到了一定阻礙作用，因而減慢了化學(xué)反應(yīng)速率。

3 降低反應(yīng)溫度

（1）加熱KCIO3制取O2只有給純KCIO3加熱到較高溫度（400℃左右）才有氧氣放出。當(dāng)在氯酸鉀中加入少量MnO2在這里起催化作用降低了反應(yīng)所需活化能，增加了活化分子的百分?jǐn)?shù)，化學(xué)反應(yīng)速度加快。

（2）Zn（或Mg）和I2在加熱條件下，可合成ZnI2（或MgI2）常溫下不反應(yīng)；但在常溫時(shí)，如果向Zn和I2混合物滴加水即可反應(yīng)，水起到催化作用。

4 除干擾

在檢驗(yàn)或鑒別物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，往往有一些雜質(zhì)影響實(shí)驗(yàn)效果，須添加試劑除去干擾物質(zhì)。例如：的檢驗(yàn)；常受到Ag+、等離子的干擾，因?yàn)樗鼈兛膳c加入試劑中Ba2+可結(jié)合成BaCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2的沉淀，因此在檢驗(yàn)時(shí)，它先除去以上干擾離子，先將待檢驗(yàn)溶液用鹽酸酸化，如果原溶液中混入Ag+生成氯化銀沉淀而除去（Ag++Cl-=AgCl↓），如有可與強(qiáng)酸反應(yīng)生成氣體而除去，而條件下不能與Ba2+生成沉淀。后取溶液加BaCl2溶液生成白色沉淀，證明含離子方程式。

鹵素離子（Cl-、Br-、I-﹚的檢驗(yàn)，也會(huì)受到等的干擾，在加AgNO3溶液生產(chǎn)白色沉淀后，再加稀HNO沉淀不溶解，證明含Cl-、Br-或I-，因?yàn)?在強(qiáng)酸環(huán)境下，會(huì)變成CO2氣體。其離子方程式是：2H+=CO2↑+H2O。

5 防止試劑水解

酸制成的強(qiáng)酸弱堿鹽或強(qiáng)堿弱酸鹽，由于有弱離子存在，常會(huì)發(fā)生水解，而使溶液變得渾濁，導(dǎo)致所配置試劑減效。為得到澄清溶液，需要在所配溶液中添加相應(yīng)的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液來仰制弱離子的水解。例如在配制Fe2(SO4)3的溶液時(shí)，F(xiàn)e3+發(fā)生如下水解反應(yīng)：Fe3++3H2O≒Fe(OH)3+3H+。當(dāng)加H2SO4時(shí)，可使水解平衡向左移動(dòng)，避免了渾濁現(xiàn)象。

6 防止試劑氧化

某些陽離子具有還原性，在溶液中易被空氣中的氧氣氧化而變質(zhì)。在配制某鹽溶液時(shí)需加入與該陽離子對(duì)應(yīng)的還原劑。例如配制FeSO4溶液，需在配制好的溶液中加入少量鐵粉，F(xiàn)e3++2Fe=3Fe2+，抑制Fe2+被氧化成Fe3+。

7 增大物質(zhì)的溶解度

碘在水中的溶解度很小，25℃時(shí)1L水中只溶0.3g碘，形成很稀的溶液，但在通常使用時(shí)需要較高濃度的碘水。為此可向水中加少量KI晶體，再加碘晶體。碘在含I-的水中溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水中的溶解度，原因是：I2+I-=I3-。

8 增強(qiáng)試劑的氧化性

如常用的酸性KMnO4溶液，在配制時(shí)為了增強(qiáng)其氧化性而加入了一些酸溶液，一般加少量H2SO4。因?yàn)镸nO4-在強(qiáng)酸環(huán)境中，活性最強(qiáng)。

總之添加劑的研制方法、利用是現(xiàn)代科技轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的必要手段，經(jīng)濟(jì)、高效、無污染的添加劑是現(xiàn)代工業(yè)、化工發(fā)展的必然要求。