（六十五）有趣的离子“赛跑”

**用品：**小烧杯、玻棒、酒精灯、石棉网、三脚架、天平、大试管、量筒。琼脂（俗称洋菜）、酚酞、5％氢氧化钠溶液、蒸馏水、10％亚铁氰化钾

溶液、1 摩/升氯化铁溶液。

**原理：**氯化铁水解，溶液显酸性。在氯化铁溶液中主要存在 Fe3＋和 H＋ 两种阳离子，这两种阳离子在琼脂内的扩散速度不同。尽管氢离子的浓度比较小，但它的扩散速度却大大超过 Fe3＋离子。因此胶柱的上端为蓝色层，即产生的是普鲁士蓝沉淀。

4Fe3＋＋3[Fe（CN）0]4-＝Fe4[Fe（CN）6]3↓蓝色段的底线是 Fe3＋移动到达的位置，它说明 Fe3＋在竞赛中是倒数第一名。中段白色层，由于 H＋离子扩散速度比 Fe3＋离子快，H＋与 OH-结合生成水分子，琼脂中溶液失去碱性，酚酞恢复无色。最下段是由于 H＋离子还没有扩散到，仍然呈粉红色。

**操作：**在一只小烧杯中加入 50 毫升蒸馏水，煮沸。一边搅动一边加入

15 克琼脂。待琼脂完全溶解后停止加热、趁热加入 10％的亚铁氰化钾溶液 2 毫升、6～8 滴酚酞指示剂，搅动均匀。酚酞呈淡红色（因亚铁氰化钾水解， 溶液呈弱碱性），把琼脂也染成淡红色。如琼脂溶液中红色不明显，再滴加 1 滴 5％的氢氧化钠溶液，搅匀。将琼脂溶液趁热倒入一大试管中，让其冷却

（或者放在冷水中冷却），琼脂很快在试管中凝成淡红色胶冻。这就是离子赛跑的“跑道”。

这时在大试管的胶冻上面小心加入 1 摩/升氯化铁溶液 10 毫升，千万不要搅动。用厚纸将试管口包扎好，静置。4～5 小时后，试管内琼脂形成了一个三色柱，显示出赛跑的结果：最上一段红色琼脂变成蓝色，中段琼脂变成白色，下段琼脂仍是粉红色。如图 15-11 所示。一星期以后，可以观察到最下段琼脂的粉红色完全消失。{ewr

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**其它实验方法：**用含有相同浓度 Cu2 ＋、Ni2＋、Cu（NH3）42＋的水溶液分别倾在各个琼脂柱上，静置几天后，可观察比较这些有色离子在琼脂柱中扩散速度的差异。