再談鐵離子與碘離子反應(yīng)限度實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

李文博 吳文中

摘要： 由于平衡I -+I 2I - 3的存在，使KI與FeCl 3溶液的反應(yīng)趨向完全，讓該反應(yīng)的可逆性證明變得較困難。對(duì)鐵離子與碘離子反應(yīng)限度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，借助計(jì)算機(jī)對(duì)不同體積0.1mol·L -1KI與FeCl 3混合溶液作“模擬實(shí)驗(yàn)”來(lái)說(shuō)明該反應(yīng)的可逆性是科學(xué)的，并提出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方法。同時(shí)以氯氣與水反應(yīng)為例，討論該反應(yīng)的限度問(wèn)題。

關(guān)鍵詞： 鐵離子;碘離子;反應(yīng)限度;平衡移動(dòng);模擬實(shí)驗(yàn)

文章編號(hào)： 10056629（2018）3009305 中圖分類號(hào)： G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

1 問(wèn)題提出

蘇教版《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)2》（必修）教材第32頁(yè)以FeCl 3溶液與KI溶液反應(yīng)為例來(lái)說(shuō)明許多化學(xué)反應(yīng)是有限度的，實(shí)驗(yàn)的具體步驟為：“取5mL 0.1mol·L -1 KI溶液，滴加0.1mol·L FeCl 3溶液5～6滴，繼續(xù)加入2mL CCl 4，充分振蕩。靜置后觀察到什么現(xiàn)象？取上層清液，用KSCN溶液檢驗(yàn)是否仍存在Fe 3+?！?/p>

該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)意圖是： （1）FeCl 3溶液與KI溶液之間的反應(yīng)可以發(fā)生（有I 2生成），即該化學(xué)過(guò)程存在;（2）由于過(guò)量KI溶液的存在，若反應(yīng)進(jìn)行到底，則Fe 3+理應(yīng)不存在（學(xué)生在此之前的認(rèn)知是化學(xué)反應(yīng)要么不進(jìn)行，要么不足的反應(yīng)物能完全消耗），但滴入KSCN溶液后，溶液變紅，則說(shuō)明仍有少量的Fe 3+存在，從而引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)、感悟許多化學(xué)反應(yīng)是有限度這一化學(xué)現(xiàn)象。

吳星等在“Fe 3+與I -反應(yīng)限度實(shí)驗(yàn)的探究” [1]一文中指出教學(xué)中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)效果均不理想，并從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面探討了“證明氯化鐵溶液與碘化鉀溶液反應(yīng)是可逆反應(yīng)”的理想條件為“滴入的FeCl 3溶液更改為1mL，同時(shí)使用濃度為20%KSCN溶液檢驗(yàn)Fe 3+”;陸燕海等在“化學(xué)反應(yīng)限度實(shí)驗(yàn)中的Fe 3+能用KSCN溶液檢驗(yàn)嗎” [2]一文認(rèn)為要使滴加KSCN溶液后變血紅色的現(xiàn)象明顯，溶液中Fe 3+的濃度必須大于1.0×10 -3mol·L -1。為此，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究提出采用亞鐵氰化鉀溶液檢驗(yàn)反應(yīng)體系中存在Fe 3+的實(shí)驗(yàn)方案。

上述文獻(xiàn)有關(guān)實(shí)驗(yàn)的建議，雖然解決了蘇教版中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯的問(wèn)題，幫助教師順利完成教材中的有關(guān)實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的一些理論問(wèn)題仍然沒有闡述。本文將從化學(xué)熱力學(xué)及化學(xué)反應(yīng)原理等角度分析，采用KSCN溶液檢驗(yàn)鐵離子，能影響該可逆反應(yīng)的平衡狀態(tài)，而平衡狀態(tài)的改變充分說(shuō)明“采用該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案來(lái)證明反應(yīng)是有限度的”是科學(xué)、可行的，提出以“氯氣與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)為例，幫助學(xué)生建立化學(xué)反應(yīng)限度這一觀念的課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)方案是不錯(cuò)的選擇，以饋?zhàn)x者。

2 氯化鐵與碘化鉀溶液反應(yīng)的熱力學(xué)計(jì)算

FeCl 3與KI溶液反應(yīng)體系中，由于存在I -+I 2I - 3等化學(xué)過(guò)程，通過(guò)計(jì)算這2個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)，找出混合溶液各種粒子之間量的關(guān)系，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行“模擬實(shí)驗(yàn)”獲得混合體系中各種粒子的濃度，再依據(jù)Fe 3+檢出的最低濃度，認(rèn)為“采用該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案證明反應(yīng)是有限度的”是科學(xué)、可行的。具體過(guò)程如下（注： 本文把通過(guò)計(jì)算機(jī)計(jì)算獲得的有關(guān)實(shí)驗(yàn)理論數(shù)據(jù)和圖像的行為稱為“模擬實(shí)驗(yàn)”）：

FeCl 3與KI溶液反應(yīng)的離子方程式為：

2Fe 3++2I -2Fe 2++I 2①

該反應(yīng)298K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)為： E θ（Fe 3+/Fe 2+）-E θ（I 2/I -）=0.771V-0.621V=0.15V

依據(jù)E θ=（0.0592/n）lgK θ（n=2），得K ①≈10 5.1

由于混合溶液體系中還存在I -與I 2之間作用的化學(xué)平衡：

I -+I 2I - 3……②

其平衡常數(shù)約為K ②=710 [3]

則①+②得2Fe 3++3I -2Fe 2++I - 3的平衡常數(shù)K=K ①×K ②=8.94×10 7，與文獻(xiàn) [4]數(shù)據(jù)對(duì)比，無(wú)顯著差異，不影響討論，該反應(yīng)的平衡常數(shù)大于1.0×10 7，可認(rèn)為反應(yīng)較徹底。

5mL 0.1mol·L -1 KI溶液中滴加0.1mol·L -1的FeCl 3溶液5～6滴（以5滴為計(jì)算依據(jù)，同時(shí)假定20滴為1mL，下同）后溶液的總體積為（V=5+0.25）mL，該反應(yīng)體系中存在如下關(guān)系：

c（Fe 3+）+c（Fe 2+）=0.025/V——鐵元素守恒;

c（I -）+2c（I 2）+3c（I - 3）=0.5/V——碘元素守恒;

[c（I 2）×c 2（Fe 2+）]/[c 2（Fe 3+）×c 2（I -）]=K ①——化學(xué)平衡①;

c（I - 3）/[c（I -）×c（I 2）]=K ②——化學(xué)平衡②;

c（Fe 2+）=2c（I 2）+2c（I - 3）——電子得失守恒。

注： H 2O、 OH -、 Cl -、 I -等都能與Fe 3+形成配合物，但由于混合體系溶液為酸性且較強(qiáng)，OH -的配合作用可以忽略，H 2O與Fe 3+的配合作用能被其他離子所替換，同時(shí)，由于Cl -、 I -與Fe 3+的最大配位數(shù)分別為2和1且絡(luò)合能力不強(qiáng)（SCN -與Fe 3+的配位數(shù)可以多達(dá)6且絡(luò)合能力強(qiáng)），因此這些粒子與Fe 3+的配合作用也可忽略，不影響本案討論。如FeCl + 2也能與SCN -作用得到FeCl 2SCN等，溶液的顏色因此就會(huì)發(fā)生變化，從而達(dá)到檢驗(yàn)Fe 3+之目的。

接著，采用Wolfram Mathematica 11應(yīng)用平臺(tái)計(jì)算上述反應(yīng)體系各種粒子的平衡濃度如下：

V=5.25; K ①=10 5.1; K ②=710;

In[1]： Solve[{c（Fe 3+）+c（Fe 2+）=0.025/V， c（I -）+2c（I 2）+3c（I - 3）=0.5/V，

[c（I 2）×c 2（Fe 2+）]/[c 2（Fe 3+）×c 2（I -）]=K ①， c（I - 3）/[c（I -）×c（I 2）]=K ②， c（Fe 2+）=2c（I 2）+2c（I - 3）}，

{c（Fe 3+）， c（Fe 2+）， c（I 2）， c（I - 3），c（I -）}]

Out[1]： {{c（Fe 3+）→9.32×10 -7， c（Fe 2+）→4.76×10 -3， c（I 2）→3.74×10 -5， c（I - 3）→2.34×10 -3， c（I -）→8.81×10 -2}}

“模擬實(shí)驗(yàn)”表明： 反應(yīng)后溶液中的c（Fe 3+）只有9.32×10 -7，濃度很小，此時(shí)滴入KSCN溶液，理論上不可能看到有紅色現(xiàn)象，即依據(jù)該熱力學(xué)常數(shù)和該實(shí)驗(yàn)的有關(guān)數(shù)據(jù)說(shuō)明： 以該實(shí)驗(yàn)這樣的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)明許許多多的反應(yīng)具有可逆性似乎是不合理的。

那是否意味該反應(yīng)就不能設(shè)計(jì)成“有用”的實(shí)驗(yàn)？為此，采用Wolfram Mathematica 11進(jìn)行“模擬實(shí)驗(yàn)”如下： KI與FeCl 3溶液不同體積比混合后的Fe 3+濃度的計(jì)算，如表1：

表1 不同體積0.1mol·L -1KI與FeCl 3溶液的模擬實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)0.1mol·L -1

KI溶液/mL0.1mol·L -1

FeCl 3溶液/mLc（Fe 3+）

/mol·L -1c（Fe 2+）

/mol·L -1Fe 3+轉(zhuǎn)化率%

15.01.01.12×10 -51.67×10 -299.93

25.02.07.00×10 -52.85×10 -299.75

35.03.05.39×10 -43.70×10 -298.56

45.04.04.06×10 -34.04×10 -290.86

55.05.01.01×10 -23.99×10 -279.70

從表1數(shù)據(jù)得出： 當(dāng)FeCl 3溶液的體積大于4.0mL時(shí)（此時(shí)FeCl 3不足，KI仍過(guò)量）反應(yīng)后，完全可以檢出混合溶液中存在Fe 3+，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)該明顯，等體積混合時(shí)，F(xiàn)e 3+的轉(zhuǎn)化率約為80%（此時(shí)主要因?yàn)镮 -有部分與I 2結(jié)合轉(zhuǎn)化為I - 3，造成Fe 3+轉(zhuǎn)化率降低），當(dāng)KI溶液過(guò)量較多時(shí)，F(xiàn)e 3+的轉(zhuǎn)化率都比較高，且過(guò)量越多，F(xiàn)e 3+轉(zhuǎn)化率越高。

因此，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是可以作為研究有關(guān)說(shuō)明反應(yīng)有限度的方案，只是需要改變FeCl 3溶液的體積，許多文獻(xiàn)就是建議采用這樣的方法來(lái)演示該實(shí)驗(yàn)而收到良好的效果。

早在1981年，嚴(yán)宣申老師在“氧化還原反應(yīng)教學(xué)中的幾個(gè)問(wèn)題” [5]一文中設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明反應(yīng)限度問(wèn)題： 往盛有5mL 0.1mol·L -1 NH 4Fe（SO 4） 2溶液的比色管中加5mL水和3mL CCl 4，再加入5mL 0.1mol·L -1的KI溶液。搖勻后，可觀察到CCl 4層有明顯的紫紅色，用5mL 0.1mol·L -1（NH 4） 2SO 4·FeSO 4溶液代替水重復(fù)以上的實(shí)驗(yàn)。CCl 4層的紫紅色比上述實(shí)驗(yàn)要淺得多，由此證明，外加Fe 2+可以抑制平衡向右移動(dòng)。這說(shuō)明了該反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)沒有問(wèn)題，只是滴入5～6滴FeCl 3溶液的方案是欠妥當(dāng)?shù)摹?/p>

3 鐵離子檢驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的影響

當(dāng)在混合溶液中滴入KSCN溶液后，又會(huì)發(fā)生什么？KSCN溶液的存在，又是怎樣影響混合溶液體系各種粒子的濃度的？采用上文的處理方式，依然采用計(jì)算機(jī)“模擬實(shí)驗(yàn)”如下：

現(xiàn)假定滴入0.1mol·L -1 KSCN溶液5滴用來(lái)檢驗(yàn)Fe 3+，則體系溶液的總體積變?yōu)?.5mL，同時(shí)在上述體系除以上的5個(gè)等量關(guān)系外，還存在如下平衡（注： 硫氰酸的電離常數(shù)為0.13，在稀溶液體系中，可以看作完全電離，故未加以考慮，不影響本案討論分析）：

Fe 3++SCN -Fe（SCN） 2+……③， K ③=10 2.21

注： 假定Fe 3+的配位數(shù)為1時(shí)配合物濃度為最大值，為合理假設(shè)，不影響分析研究，事實(shí)上溶液中還存在配位數(shù)為1～6的Fe 3+與SCN -的配合物。

同樣方法，基于Wolfram Mathematica 11應(yīng)用平臺(tái)“模擬實(shí)驗(yàn)”如下：

V=5.5; K 1=10 5.1; K 2=10 2.21;

In[1]： Solve[{c（Fe 3+）+c（Fe 2+）+c[Fe（SCN） 2+]=0.025/V， c（I -）+2c（I 2）+3c（I - 3）=0.5/V，

[c（I 2）×c 2（Fe 2+）]/[c 2（Fe 3+）×c 2（I -）]=K ①， c（I - 3）/[c（I -）×c（I 2）]=K ②， c（Fe 2+）=2c（I 2）+2c（I - 3），

c[Fe（SCN） 2+]/[c（Fe 3+）×c（SCN -）]=K 2，

c（SCN -）+c[Fe（SCN） 2+]=0.025/V}，

{c（Fe 3+）， c（Fe 2+），

c（I 2）， c（I - 3）， c（I -）， c[Fe（SCN） 2+]，

c（SCN -）}]

Out[2]： {{c（Fe 3+）→9.31×10 -7， c（Fe 2+）→4.54×10 -3， c（I 2）→3.74×10 -5， c（I - 3）→2.23×10 -3，

c（I -）→8.41×10 -2， c[Fe（SCN） 2+]→6.86×10 -7， c（SCN -）→4.54×10 -3}}

從“模擬實(shí)驗(yàn)”看，F(xiàn)e（SCN） 2+的濃度只有10 -7數(shù)量級(jí)，因此，這樣的實(shí)驗(yàn)過(guò)程無(wú)法觀察到溶液變紅色，從這一“模擬實(shí)驗(yàn)”看實(shí)驗(yàn)無(wú)法“成功”。

但是許多教師在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)?shù)稳隟SCN溶液后卻能變紅色？這又是為什么？教師是否使用了更高濃度的FeCl 3或KSCN溶液呢？或者滴加的試劑量更多了？

為此，計(jì)算滴入更高濃度KSCN溶液或使用更高濃度的FeCl 3溶液的實(shí)驗(yàn)情景，結(jié)果如表2。

表2 不同濃度FeCl 3或KSCN溶液的“模擬實(shí)驗(yàn)”

實(shí)驗(yàn)0.1mol·L -1

KI溶液/mLFeCl 3溶液KSCN溶液c[Fe（SCN） 2+]

/mol·L -1理論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

15.00.1mol·L -15滴0.1mol·L -15滴6.86×10 -7難以檢出Fe 3+

25.00.1mol·L -15滴2.0mol·L -15滴1.37×10 -5難以檢出Fe 3+

35.02.0mol·L -15滴0.1mol·L -15滴3.44×10 -3可檢出Fe 3+

45.02.0mol·L -15滴2.0mol·L -15滴6.89×10 -2可檢出Fe 3+

表2表明，當(dāng)提高FeCl 3或KSCN溶液濃度后，在混合溶液中可檢出Fe 3+，同時(shí)提高兩種溶液的濃度，則混合溶液滴入KSCN溶液后，溶液變紅的現(xiàn)象將更明顯，這或許是許多教師在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，能檢出Fe 3+的原因——日常課堂教學(xué)中，部分學(xué)生和教師所使用的試劑濃度與用量并未嚴(yán)格控制所致（假如看不到紅色，一般的實(shí)驗(yàn)情景就是不斷加KSCN溶液，直到出現(xiàn)紅色現(xiàn)象為止）。

在滴加過(guò)量的KSCN溶液后實(shí)際上已經(jīng)改變了2Fe 3++2I -2Fe 2++I 2的平衡狀態(tài)，SCN -離子的介入，使得上述平衡往逆反應(yīng)方向移動(dòng)，使得溶液中的Fe 3+濃度增大，F(xiàn)e 3+的檢出完全是因?yàn)闄z驗(yàn)試劑的大量存在造成平衡移動(dòng)的發(fā)生，這就從側(cè)面說(shuō)明了平衡狀態(tài)發(fā)生了改變，恰好說(shuō)明這是一個(gè)可逆反應(yīng)，因此通過(guò)提高KSCN濃度或用量的方法檢出Fe 3+的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是可信、可行且科學(xué)的。

值得注意的是，說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)是否反應(yīng)，完全可以使用淀粉指示劑（淀粉溶液變藍(lán)即可說(shuō)明），但由于體系顏色比較深（含有碘水），當(dāng)繼續(xù)滴入得到15%的KSCN溶液其血紅色溶液可能會(huì)被干擾，因此教材設(shè)計(jì)用萃取的方法來(lái)說(shuō)明反應(yīng)的發(fā)生，同時(shí)可防止I 2的存在對(duì)Fe 3+檢驗(yàn)的影響，遺憾的是在體系中不斷加入苯或四氯化碳進(jìn)行萃取時(shí)，就會(huì)改變2Fe 3++2I -2Fe 2++I 2的平衡狀態(tài)，使得水相中的Fe 3+含量更低，而且多次萃取也不可能把體系中的I 2除盡，因?yàn)檩腿r(shí)存在水相與有機(jī)相間的分配平衡以及I -+I 2I - 3平衡，因此建議只需萃取一次就足夠了，因?yàn)榈馑念伾c血紅色是有明顯差異的。

需要說(shuō)明的是，F(xiàn)e 3+在溶液中的顏色變化，與許多離子（H 2O、 OH -、 Cl -、 SCN -等）形成的配合物都有關(guān)系，其中Fe 3+與H 2O形成的配合物是紫色，F(xiàn)e 3+與Cl -形成的配合物是黃色，與SCN -又是紅色的，當(dāng)溶液中同時(shí)存在這些離子時(shí)，溶液的顏色呈現(xiàn)出復(fù)雜情景，溶液的顏色不但跟Fe 3+與這些粒子形成配合物的難易程度有關(guān)，但這些干擾因素對(duì)該實(shí)驗(yàn)的影響在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中可以忽略。

朱正德在“氯化鐵溶液與碘化鉀溶液反應(yīng)限度實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)” [6]一文建議采用K 4Fe（CN） 6來(lái)檢驗(yàn)體系中的Fe 3+： 3Fe（CN） 4- 6+4Fe 3+Fe 4[Fe（CN） 6] 3，取上層清液中滴加K 4Fe（CN） 6溶液后有藍(lán)色沉淀生成，說(shuō)明溶液中仍有Fe 3+，這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與滴加過(guò)量的KSCN溶液來(lái)檢出Fe 3+有異曲同工之妙，因?yàn)檫@是利用了Fe（CN） 4- 6與Fe 3+結(jié)合更強(qiáng)，得到的Fe 4[Fe（CN） 6] 3很穩(wěn)定而迫使2Fe 3++2I -2Fe 2++I 2化學(xué)平衡不斷左移的結(jié)果，客觀上就說(shuō)明了該化學(xué)平衡發(fā)生了移動(dòng)，從而證明該化學(xué)反應(yīng)是有限度的。

4 設(shè)計(jì)以氯氣與水反應(yīng)為例研究化學(xué)反應(yīng)限度的相關(guān)實(shí)驗(yàn)

以Cl 2+H 2OHCl+HClO為例來(lái)引出可逆反應(yīng)，然后說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)限度問(wèn)題也是不錯(cuò)的選擇，那又怎樣說(shuō)明該化學(xué)反應(yīng)是可逆反應(yīng)呢？

在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)的方向進(jìn)行的反應(yīng)，叫做可逆反應(yīng)。絕大部分的反應(yīng)都存在可逆性，據(jù)此，很容易理解在某一可逆反應(yīng)體系中，其反應(yīng)物和生成物是同時(shí)存在的。一般而言，若反應(yīng)物濃度遠(yuǎn)小于生成物，則說(shuō)明反應(yīng)程度較大，反之說(shuō)明反應(yīng)限度較小，化學(xué)上可用化學(xué)平衡常數(shù)來(lái)描述化學(xué)反應(yīng)限度，平衡常數(shù)越大，說(shuō)明反應(yīng)越完全。因此，證明某化學(xué)反應(yīng)是否有限度，其實(shí)質(zhì)是證明該反應(yīng)是否有可能達(dá)到化學(xué)平衡。例如，首先需證明反應(yīng)體系中反應(yīng)物和生成物是否同時(shí)存在，其次，需測(cè)定且證明反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度不再隨時(shí)間變化。

[師]如何驗(yàn)證氯水中存在上述粒子？

[生]設(shè)計(jì)如下（從宏觀表征加以說(shuō)明）：

氯水的顏色（黃綠色）——說(shuō)明Cl 2分子的存在;

氯水中加入五水硫酸銅（變藍(lán)）——說(shuō)明H 2O分子的存在;

測(cè)定氯水的pH（pH試紙先變紅后褪色）——說(shuō)明H +離子以及某種其他粒子的存在（實(shí)為HClO）;

氯水中滴加AgNO 3溶液（產(chǎn)生白色沉淀）——說(shuō)明Cl -離子的存在。

以上系列實(shí)驗(yàn)?zāi)芎芸煺f(shuō)明Cl 2+H 2OHCl+HClO為可逆反應(yīng)（宏觀表征轉(zhuǎn)化為微觀表征）。

由此說(shuō)明：

（1） Cl 2能與水反應(yīng)。

（2） Cl 2既然能與水反應(yīng)，但又為什么在有水的時(shí)候沒有消耗完？——說(shuō)明HCl與HClO也能反應(yīng)得到Cl 2與H 2O。

（3） Cl 2與H 2O反應(yīng)不能進(jìn)行到底？——反應(yīng)有限度的。

至此，已經(jīng)可以說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)是有限度的，本節(jié)課的內(nèi)容之一（化學(xué)反應(yīng)限度問(wèn)題）似乎已經(jīng)解決，上述案例也可作為高三復(fù)習(xí)時(shí)強(qiáng)化可逆反應(yīng)有關(guān)教學(xué)的素材。

同時(shí)，利用以下案例也可說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)存在一定限度，以期幫助學(xué)生感悟可逆反應(yīng)存在的事實(shí)。

[師]高爐煉鐵的主要反應(yīng)為Fe 2O 3+3CO2Fe+3CO 2，煉鐵高爐中仍含有CO，在歷史上，人們?cè)J(rèn)為CO與鐵礦石接觸的時(shí)間不夠造成的，于是想當(dāng)然地改造高爐結(jié)構(gòu)以期延長(zhǎng)CO與鐵礦石的接觸時(shí)間，結(jié)果尾氣中的CO含量并不能因此而減少。你知道為什么？

[生]利用已有的知識(shí)對(duì)問(wèn)題展開討論，以期得到結(jié)論。

[結(jié)論]化學(xué)反應(yīng)往往是可逆反應(yīng)，在存在一個(gè)正反應(yīng)的同時(shí)，往往存在方向相反的逆反應(yīng)。

5 結(jié)語(yǔ)

化學(xué)過(guò)程往往受制于多變量，這些變量的影響力大多不是線性的，且相互關(guān)聯(lián)，相互制約，往往難以定性回答。在這種情況下，若能通過(guò)研究、討論化學(xué)過(guò)程，理清反應(yīng)體系中各種粒子之間量的關(guān)系，并通過(guò)計(jì)算機(jī)“模擬實(shí)驗(yàn)”，最后以數(shù)據(jù)或圖像的形式呈現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)背后的本來(lái)面貌，不但可以幫助教師或?qū)W生理解化學(xué)過(guò)程，而且還可能從中獲得不易獲得的真知。

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