Question

某化学兴趣小组同学在馓“证明海带中存在碘元素”的实验时，对课本上的描述：“海带灼烧后的灰烬中碘元素以I^-形式存在”产生了疑问．久置KI固体被氧化变质，呈浅黄色（有I₂），KI固体直接加热时，为什么不被氧化呢？因此，小组同学针对I^-被氧化条件除了氧气之外还需要什么条件进行了实验探究．   
提出假设：根据久置KI固体会被氧化而变质，结合空气的成分，首先排除

 

和稀有气体的影响．然后对KI变质条件提出合理假设：
假设一：需要H₂O的参与；   
假设二：需要CO₂的参与；   
假设三：

 

．
实验验证：（1）为了验证假设二，小组同学设计了以下实验方案；取10mLKI溶液（浓度较大）于5支试管中，向试管中通入CO₂气体或者滴加盐酸．一段时间后对比试管中的颜色深浅，之后向试管中滴入淀粉溶液，再次对比试管中的颜色深浅，具体实验现象见下表：

试管序号	1	2	3	4	5
通入CO2时间/min	0	1	5
滴加盐酸/滴	0			3	6
溶液中颜色对比	无色	浅黄色→黄色（依次加深）
滴加淀粉溶液后的颜色对比	无色	浅蓝色→蓝色（依次加深）

小组同学通过实验现象深入思考了CO₂在反应过程中的作用，得出结论：CO₂气体同盐酸一样在KI被氧化的过程中提供

 

环境．写出此实验中CO₂与KI反应的化学方程式

 

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（2）为了验证I^-被氧化是否必须要有H₂O的参与，小组同学设计了以下实验验证：

实验步骤	预期现象和结论
①取一份纯净的KI固体，分成两等份；	/
②一份加入到装有   的集气瓶A中； 一份加入到装有   的集气瓶A中； ③几天后观察．

交流提高：由于空气中CO₂和水蒸气的含量很低，导致在加热KI的过程中这两种气体很容易被“驱散”，不能很好地与KI接触，KI自然就不能被氧化．长时间保存碘化钾需要避光、

 

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Answer 1

分析：提出假设：空气的成分含有氮气、氧气、水、二氧化碳以及惰性气体，对KI的氧化有影响的可能有水、二氧化碳或二者都有；
实验验证：（1）由表中数据可知，滴加盐酸或通入二氧化碳都可使颜色变深，说明二氧化碳与盐酸一样可提供酸性环境，在酸性条件下KI可被氧气氧化；
（2）验证I^-被氧化是否必须要有H₂O的参与，可进行对比实验：一份为干燥的二氧化碳和氧气，另一份为湿润的二氧化碳和氧气，根据集气瓶固体是否变色进行判断．

解答：解：提出假设：空气的成分含有氮气、氧气、水、二氧化碳以及惰性气体，对KI的氧化有影响的可能有水、二氧化碳或二者都有，如假设一：需要H₂O的参与； 假设二：需要CO₂的参与；则假设三：H₂O、CO₂共同参与，故答案为：氮气；H₂O、CO₂；
实验验证：（1）由表中数据可知，滴加盐酸或通入二氧化碳都可使颜色变深，说明二氧化碳与盐酸一样可提供酸性环境，在酸性条件下KI可被氧气氧化，CO₂与KI反应的化学方程式为4KI+O₂+2CO₂=2K₂CO₃+2I₂，故答案为：酸性；4KI+O₂+2CO₂=2K₂CO₃+2I₂；
（2）验证I^-被氧化是否必须要有H₂O的参与，可进行对比实验：一份为干燥的二氧化碳和氧气，另一份为湿润的二氧化碳和氧气，根据集气瓶固体是否变色进行判断，
若集气瓶A中的KI固体颜色变黄，则氧化KI可以不需要H₂O参加；若集气瓶A中的KI固体颜色不变，而集气瓶B的KI固体颜色变黄，则氧化KI必须要有H₂O参加，
故答案为：

实验步骤	预期现象和结论
	/
干燥的二氧化碳和氧气；湿润的二氧化碳和氧气	若集气瓶A中的KI固体颜色变黄，则氧化KI可以不需要H2O参加；若集气瓶A中的KI固体颜色不变，而集气瓶B的KI固体颜色变黄，则氧化KI必须要有H2O参加

；密封且防止在干燥处．

点评：本题考查实验探究，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力、实验能力和评价能力的考查，注意根据物质的性质把握实验原理，难度中等．