连结：利用粉笔进行离子迁移（Migration of Ions using Chalk）〔I〕
学生讲义之二（Student Handout II）
实验步骤
D. 相同元素不同价数的离子移动
1. 先用一支美工刀切断一支白色粗粉笔成两半，每段粉笔的长度约4 cm，再使用一支合适大小的一字形螺丝起子在粉笔的两端钻孔洞，深度约0.5 cm。
2. 在粉笔的中间位置刻上环状的凹痕，顺着凹痕滴入0.1 M的FeCl2和FeCl3混合液，使其完全渗入。
3. 浸入在粉笔的一端在0.1 M NaOH溶液中，让溶液慢慢地扩散至接近混合液时立即拿起，另一端亦复如此。
4. 插入2B笔芯于粉笔两端的孔洞中，以鳄鱼夹导线连接笔芯与直流电源供应器。调整电源供应器电压为为15 V，每隔五分钟记录离子移动的位置。
5. 在粉笔上涂上0.1 M K3[Fe(CN)6]（铁氰化钾，赤血盐）溶液，以便观察Fe2+的移动。
安全和注意
● 进行实验操作时，应该戴可丢弃的手套，也应该穿实验衣。
● 若对实验的安全问题有任何质疑，请勿犹豫，立刻询问老师。
● 不慎接触药品，应该用大量水沖洗，必要时报告老师。
废弃物处理
● 用过的粉笔：集中于标示「废弃塑胶」的大塑胶袋中。
● 硫酸铜溶液、过锰酸钾溶液及氯化亚钴溶液等含重金属溶液：集中于标示「重金属废液桶」的大塑胶桶中。
观察纪录
A. 阴阳离子的移动方向
A-1 过锰酸钾溶液
● 使用0.1 M氢氧化钠为电解液，过锰酸钾溶液的离子迁移，记录于表一。
表一??氢氧化钠为电解液，过锰酸钾溶液的离子迁移
● 使用0.1 M盐酸为电解液，过锰酸钾溶液的离子迁移，记录于表二。
表二??盐酸为电解液，过锰酸钾溶液的离子迁移
● 使用0.1 M硫酸为电解液，过锰酸钾溶液的离子迁移，记录于表三。
表三??硫酸为电解液，过锰酸钾溶液的离子迁移
● 使用蒸馏水作为电解液，过锰酸钾溶液的离子迁移，记录于表四。
表四??水作为电解液，过锰酸钾溶液的离子迁移
● MnO4－往_____极移动，呈现的颜色：_______________
A-2 硫酸铜和过锰酸钾混合液
Cu2+和MnO4－的移动之观察。
● 往正极移动的颜色：_______________ ；推测此产物：_______________
● 往负极移动的颜色：_______________ ；推测此产物： _______________
B. 不同阳离子的移动
Cu2+、Fe2+和Co2+的阳离子移动之观察。
● 往负极移动的先后顺序之颜色： _______________
Cu2+、Fe2+和Co2+的阳离子移动并涂上赤血盐（K3[Fe(CN)6]）溶液之观察。
● 在粉笔涂上赤血盐溶液后先后顺序之颜色： _______________
● 依颜色推测离子的先后顺序： _______________
● Fe2+为淡绿色，于粉笔上不易观察，可用赤血盐检验，试写出反应方程式：}
____________________________________________________________
注：出现Fe3+，乃因Fe2+不稳定，容易氧化成Fe3+
C. 不同阴离子的移动
MnO4－（过锰酸根）和[Fe(CN)6]3－（铁氰根）阴离子移动之观察。
● 往正极移动的先后顺序之颜色： _______________
MnO4－（过锰酸根）和[Fe(CN)6]3－（铁氰根）阴离子移动并涂上Fe2+溶液之观察。
● 在粉笔涂上含Fe2+溶液后先后顺序之颜色： _______________
● 依颜色推测离子先后顺序：______________________________
D. 相同元素不同价数的离子移动
Fe2+和Fe3+相同元素不同价数的离子移动之观察。
● 往负极移动的先后顺序之颜色： _______________
Fe2+和Fe3+相同元素不同价数的离子移动并涂上赤血盐（K3[Fe(CN)6]）溶液之观察。
● 在粉笔涂上含赤血盐溶液后先后顺序之颜色： _______________
● 依颜色推测离子顺序： ______________________________
问题
1. 在实验B中，离子迁移速率：Cu2+ ＞ Fe2+ ＞ Co2+，说明其理由。
2. 在实验C中，离子迁移速率：Fe(CN)63－ ＞ MnO4－，说明其理由。
3. 在实验D中，离子迁移速率：Fe3+ ＞ Fe2+，说明其理由。
连结：利用粉笔进行离子迁移（Migration of Ions using Chalk）〔III〕
