Question

某同学对Cl₂与KI溶液的反应进行了实验探究．反应装置如下：
通入氯气一段时间，KI溶液变为黄色．继续通入氯气一段时间后，溶液黄色褪去，变为无色．继续通入氯气，最后溶液变为浅黄绿色．
（1）已知I₂+I^-?I₃^-，I₂、I₃^-在水中均呈黄色．为确定黄色溶液的成分，进行了以下实验．

	操作	实验现象
a	取2～3mL黄色溶液，加入足量CCl4，振荡静置．	CCl4层呈紫红色，水层显浅黄色．
b	取2～3mL饱和碘水，加入足量CCl4，振荡静置．	CCl4层呈紫红色，水层几近无色．

①实验b的目的是

 

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②根据实验a中，水层中含有的粒子有

 

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③实验a中水溶液颜色变浅的原因是

 

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④为保证实验的严谨性，在实验a、b的基础上，需补充一个实验，该实验为

 

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（2）通入氯气，溶液由黄色变为无色，是因为氯气将I₂氧化．已知1mol Cl₂可氧化0.2mol I₂，该反应的化学方程式是

 

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（3）根据上述实验，请预测向淀粉-KI溶液中持续通入氯气，可能观察到的现象为

 

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Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：卤族元素

分析：（1）氯气与KI发生Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，以及I₂+I^-?I₃^-，取2～3mL黄色溶液，加入足量CCl₄，振荡静置，CCl₄层呈紫红色，水层显浅黄色，可说明溶液中存在I₂、I₃^-；
（2）通入氯气，溶液由黄色变为无色，是因为氯气将I₂氧化．1mol Cl₂可氧化0.2mol I₂，说明I元素化合价升高5价，应生成HIO₃；
（3）向淀粉-KI溶液中持续通入氯气，先生成氯气，溶液变成蓝色，继续通入氯气，碘被氧化生成HIO₃，溶液褪色．

解答： 解：（1）①实验b可用与对比实验，可证明a中溶液存在I₃^-，说明存在I₂+I^-?I₃^-平衡，不是单一的I₂浓度降低所导致的；
故答案为：对比实验，证明实验a中水层显浅黄色是因为存在I₂+I^-?I₃^-平衡，不是单一的I₂浓度降低所导致的；
②存在I₂+I^-?I₃^-平衡，则溶液中存在I₂、I^-、I₃^-，另外还含有Cl^-、K⁺，故答案为：I₂、I^-、I₃^-、Cl^-、K⁺；
③存在I₂+I^-?I₃^-平衡，溶液中存在I₂，加入四氯化碳，碘易溶于四氯化碳，溶液中碘浓度降低，则I₂+I^-?I₃^-平衡逆向向移动，I₃^-浓度也降低，导致水溶液颜色变浅，
故答案为：由于萃取使水溶液中I₂浓度降低，同时I₂+I^-?I₃^-平衡逆向向移动，I₃^-浓度也降低，导致水溶液颜色变浅；
④为保证实验的严谨性，在实验a、b的基础上，可取2～3 mL KI溶液，滴加少量的氯水（或通入少量氯气，或加入少量碘单质），再加入足量CCl₄，振荡静置，观察到水层是否为黄色，或取少量实验a的水层溶液滴加AgNO₃溶液，观察是否有黄色沉淀生成．或取少量实验a的水层溶液淀粉溶液，观察是否变蓝，
故答案为：取2～3 mL KI溶液，滴加少量的氯水（或通入少量氯气，或加入少量碘单质），再加入足量CCl₄，振荡静置，观察到水层是否为黄色，
[或取少量实验a的水层溶液滴加AgNO₃溶液，观察是否有黄色沉淀生成．或取少量实验a的水层溶液淀粉溶液，观察是否变蓝]；
（2）氧化性Cl₂＞I₂，KI溶液中通入氯气发生Cl₂+2KI=KCl+I₂，溶液变成黄色，继续通入氯气，发生5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl，
故答案为：I₂+5Cl₂+6H₂O=10HCl+2HIO₃；
（3）继续通入氯气，碘被氧化生成HIO₃，溶液褪色，故答案为：溶液先变蓝后褪色．

点评：本题考查氯气与碘反应的性质，为高频考点，侧重于学生的分析能力实验能力的考查，难度不大，注意相关知识的积累．