探究市售精制食鹽中是否含有碘元素

筆者組織學生開展探索市售精制食鹽中是否含有碘元素的探究活動，目的是根據新課標要求，培養學生科學素養的探究能力和綜合實踐能力。該實驗可用NaHSO3還原KIO3生成I2，再用淀粉檢驗I2的存在的原理進行驗證：

2IO3-+5HSO3- 3H++5SO42-+H2O+I2

1 實驗用品

試管、酒精燈、鐵片、三腳架、藥匙、滴管、水果刀、玻璃棒、點滴板。

方案一：食鹽（自己采的）、亞硫酸氫鈉、可溶性淀粉、小麥粉、pH試紙；方案二：食鹽（學校食堂的）、亞硫酸氫鈉、可溶性淀粉、土豆、甘薯、濃硫酸；方案三：家庭小實驗，食鹽、食醋、食用淀粉、淀粉碘化鉀試紙。

2 探究過程

2.1 組織學生查閱假鹽的相關資料 學生通過上網、查閱報刊、雜志等渠道了解到：凡是不加碘的鹽都屬于假鹽。可能流入市場的假鹽有工業用鹽、劣質鹽（海水晶）、土鹽、粗鹽等。假鹽含有多種有害物質，如鉛、砷、鋇、亞硝酸鹽以及鈣、鎂的含量過高等，食用后可出現胃腸道功能紊亂和神經損害。特別是工業用鹽，人食用后除了會造成甲狀腺腫大、侏儒癥、呆小癥等碘缺乏病以外，還可能出現重金屬元素中毒，人體若直接攝入工業鹽3 g可致死。在特定條件下，如酸性環境、微生物菌群和適當的溫度下，亞硝酸鹽可能轉化成亞硝胺，而亞硝胺是一種強致胃癌物質。食鹽中的碘元素主要以碘酸鹽的形式存在。碘單質遇淀粉變藍。碘離子（I-）具有明顯的還原性，高價態的碘則具有較強的氧化性。

2.2 組織討論 假鹽危害很大，應如何驗證吃的鹽是否合格（是否含碘元素）？

假設不合格，它可能是工業用鹽、劣質鹽（海水晶）、土鹽、粗鹽；假設合格，食鹽中一定含有碘元素。學生根據所學知識提出3種檢驗方案：用面粉（小麥粉）檢驗，看面粉溶液是否變藍；用土豆檢驗，看土豆是否變藍；用食用淀粉檢驗，看淀粉是否變藍。3種方法均簡易可行。

2.3 分析問題 分析、討論有關資料知碘離子（I-）具有明顯的還原性，高價態的碘則具有較強的氧化性。食鹽中的碘元素以KIO3的形式存在，可知IO3-可與還原劑NaHSO3反應生成I2，其離子方程式為：

2IO3-+5HSO3- 3H++5SO42-+H2O+I2

碘遇淀粉變藍，這就是實驗原理。因此，只要能檢驗出食鹽與NaHSO3反應后的產物中有I2，即可說明食鹽中含有碘元素。

2.4 解決問題安排學生分別到超市、小賣部、學校食堂、家里采集食鹽樣本。將學生分組，各組可根據實驗桌上的實驗用品設計實驗方案。由于實驗設計具有開放性，教師需點撥、引導使各組得出最佳設計方案。

教師點撥：采集的樣本從外觀看是合格的，如果不合格，可能是工業用鹽或粗鹽，工業用鹽含有亞硝酸鈉，外觀類似食鹽，危害最大；粗鹽中KCl、CaCl等鹽鹵較多，用顏色反應可檢驗；劣質鹽情況復雜，其他的就不研究了。

方案一：用面粉檢驗

實驗步驟：

（1）取食鹽樣品（自己采集的）少許于試管中，加入適量水，振蕩，固體全部溶解。

（2）用pH檢驗，pH=7(NaNO2 的pH＞7)，樣品不是工業用鹽；用顏色反應檢驗，既無紫色也無磚紅色，樣品不是粗鹽。

（3）取亞硫酸氫鈉少許（質量和食鹽樣品差不多），加入適量水制成溶液。向上述食鹽溶液中加入適量亞硫酸氫鈉溶液，振蕩，溶液呈棕黃色。

（4）分別取可溶性淀粉、小麥粉少許于2支試管中，加入適量水制成溶液。向上述棕黃色溶液中分別滴加可溶性淀粉溶液、小麥粉溶液，振蕩，并將兩結果對比。兩試管溶液均變成藍色，加可溶性淀粉溶液的試管溶液藍色更深些。

結論：吃的鹽合格。

方案二：用土豆、甘薯檢驗

實驗步驟：

（1）取食鹽樣品（學校食堂的）少許于試管中，加入適量水，振蕩，食鹽全部溶解。

（2）取少許上述溶液，加濃硫酸，聞味道、看顏色，冒紅煙就是亞硝酸鈉，如不冒則不是工業用鹽；用顏色反應檢驗，既無紫色也無磚紅色，樣品不是粗鹽。

（3）取亞硫酸氫鈉少許（質量和食鹽樣品差不多），加入適量水制成溶液。上述溶液中加入適量亞硫酸氫鈉溶液，振蕩，溶液呈棕黃色。

（4）取小麥粉少許于試管中，加入適量水制成溶液。用一試管取上述棕黃色溶液少許，向其中滴加小麥粉溶液，棕黃色溶液變藍。

（5）用水果刀把土豆、甘薯切成2 cm左右厚的小片，用玻璃棒蘸取上述棕黃色溶液，分別滴在土豆、甘薯上，并與第3步比較，土豆、甘薯均變藍，但藍色較第3步淺。

結論：吃的鹽合格。

方案三：食鹽、食醋、食用淀粉

實驗步驟：

（1）樣品放在鐵片上灼燒，如有NO2異味是亞硝酸鈉，無異味，則樣品不是工業用鹽；用顏色反應檢驗，既無紫色也無磚紅色，樣品不是粗鹽。

（2）取2藥匙食鹽樣品于試管中，加入大約1 mL水，振蕩制成飽和溶液。

（3）用滴管向上述食鹽溶液中滴加食醋5~10滴，振蕩，溶液呈棕黃色。

（4）取2藥匙淀粉于試管中，加入大約1 mL水，振蕩，制成飽和溶液。向上述棕黃色溶液中加入淀粉溶液（約1 mL），振蕩。

（5）將上述混合液轉入白色點滴板中，用淀粉碘化鉀試紙檢驗（將試紙插入混合液中），淀粉碘化鉀試紙在液體中不立即變色，將試紙取出2分鐘后，試紙變成藍色。

結論：吃的鹽合格。

各組實驗結果對比、分析、綜合得出以下結論：市售精致食鹽中含碘元素。

3 實驗注意事項

食鹽溶液濃度太小，含I2少容易使實驗失敗；亞硫酸氫鈉試劑變質、失效，會使實驗失敗；食醋加得過多，使食鹽溶液濃度降低，會使實驗失敗。

4 實驗評價

探究課取材密切貼近生活實際，引發學生濃厚的學習興趣，使他們產生探究愿望；探究成果應用于生活實際，使學生產生學習動機和情感需求，引起共鳴，從而激發他們的求知欲，培養探究意識；學生親自查閱資料、采集樣本、設計方案，不僅培養他們科學的學習態度，同時也提高綜合實踐能力。