题目内容

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 I3I2、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2~3 mL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2~3 mL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                                          
② 根据实验a中,水层中含有的粒子有                         
③ 实验a中水溶液颜色变浅的原因是                                 
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       
(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1 mol Cl2可氧化0.2 mol I2,该反应的化学方程式是                                 
(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               
(1)① 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分)
② I2、I、I3、Cl、K+(可不写H2O、H+、OH)(2分)
③ 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。(2分)
④ 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。(2分)
【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)I2+5Cl2+6H2O 10H Cl+2 H IO3(2分)
(3)溶液先变蓝后褪色(1分)

试题分析:(1)① 实验b的目的是对比实验,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 根据实验a中,取2~3 mL黄色溶液,加入足量CCl4, 振荡静置。因为KI+Cl22KCl+I2,水层中,含有含有Cl、K+,水层显浅黄色,说明存在I2+I I3,对可逆反应I2、I、I3均存在;
③ 实验a中水溶液颜色变浅的原因是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,需补充检验I或I2的实验,所以答案是取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)已知1 mol Cl2可氧化.2 mol I2,知Cl2和I2的系数比是5:1,根据氧化还原反应特点,化合价升降总数相等,判断出I2变为+5价,配平得I2+5Cl2+6H2O 10HCl+2H IO3
(3)向淀粉-KI溶液中持续通入氯气,可能观察到的现象为溶液先变蓝,I2+5Cl2+6H2O 10HCl+2HIO3所以后褪色;
练习册系列答案
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(2)经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。设计如下装置制备无水FeCl3

①下列操作步骤的正确排序为        (填字母)。
A.体系冷却后,停止通入Cl2
B.通入干燥的Cl2赶尽装置中的空气
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E.检验装置的气密性
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已知:NaCl+3H2ONaClO3+3H2
2NaClO3+4HCl=2C1O2+Cl2+2NaCl+2H2O。
有关物质性质:
物质
熔点/℃
沸点/℃
C1O2
-59
11
Cl2
-107
-34.6
 
ClO2的生产流程示意图:

该工艺中,需要补充的物质X为   (填化学式),能参与循环的物质是      (填化学式)。从ClO2发生器中分离出ClO2可采用的方法是            

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