Question

【题目】某化学小组同学用下列装置和试剂进行实验，探究O2与KI溶液发生反应的条件。

供选试剂：30% H2O2溶液、0.1mol/L H2SO4溶液、MnO2固体、KMnO4固体。

（1）小组同学设计甲、乙、丙三组实验，记录如下：

	操作	现象
甲	向I的锥形瓶中加入______，向I的______中加入30% H2O2溶液，连接I、Ⅲ，打开活塞	I中产生无色气体并伴随大量白雾；Ⅲ中有气泡冒出，溶液迅速变蓝
乙	向Ⅱ中加入KMnO4固体，连接Ⅱ、Ⅲ，点燃酒精灯	Ⅲ中有气泡冒出，溶液不变蓝
丙	向Ⅱ中加入KMnO4固体，Ⅲ中加入适量0.1mol/L H2SO4溶液，连接Ⅱ、Ⅲ，点燃酒精灯	Ⅲ中有气泡冒出，溶液变蓝

（2）丙实验中O2与KI溶液反应的离子方程式是__________________________。

（3）对比乙、丙实验可知，O2与KI溶液发生反应的适宜条件是___________。为进一步探究该条件对反应速率的影响，可采取的实验措施是________________________。

（4）由甲、乙、丙三实验推测，甲实验可能是I中的白雾使溶液变蓝。学生将I中产生的气体直接通入下列________溶液（填序号），证明了白雾中含有H2O2。

A．酸性KMnO4 B．FeCl2 C．氢硫酸 D．品红

（5）资料显示：KI溶液在空气中久置过程中会被缓慢氧化：4KI +O2 +2H2O=2I2 + 4KOH。该小组同学取20 mL久置的KI溶液，向其中加入几滴淀粉溶液，结果没有观察到溶液颜色变蓝，他们猜想可能是发生了反应（写离子方程式）_____________________造成的，请设计实验证明他们的猜想是否正确。_________________________________________。

Answer 1

【答案】 MnO2固体 分液漏斗 O2+4I-+4H+=2I2+2H2O 酸性环境 使用不同浓度的稀硫酸作对比实验 AD 3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O 在上述未变蓝的溶液中滴入0.1mol/LH2SO4溶液，观察现象，若溶液变蓝则猜想正确，否则错误

【解析】试题分析：由题中信息可知，可利用装置Ⅰ、30% H2O2溶液、MnO2固体制备O2，或者选用装置Ⅱ和KMnO4固体制备O2，然后利用装置Ⅲ和0.1mol/L H2SO4溶液探究O2与KI溶液发生反应的条件。

（1）小组同学设计甲、乙、丙三组实验，记录如下：

	操作	现象
甲	向I的锥形瓶中加入MnO2固体，向I的分液漏斗中加入30% H2O2溶液，连接I、Ⅲ，打开活塞	I中产生无色气体并伴随大量白雾；Ⅲ中有气泡冒出，溶液迅速变蓝
乙	向Ⅱ中加入KMnO4固体，连接Ⅱ、Ⅲ，点燃酒精灯	Ⅲ中有气泡冒出，溶液不变蓝
丙	向Ⅱ中加入KMnO4固体，Ⅲ中加入适量0.1mol/L H2SO4溶液，连接Ⅱ、Ⅲ，点燃酒精灯	Ⅲ中有气泡冒出，溶液变蓝

（2）丙实验中，根据实验现象可知，在酸性条件下，O2与KI溶液反应生成了碘，其离子方程式是O2+4I-+4H+=2I2+2H2O。

（3）对比乙、丙实验可知，乙实验中没有使用0.1mol/L H2SO4溶液、没有碘生成，故O2与KI溶液发生反应的适宜条件是酸性环境。为进一步探究溶液的酸性强弱对反应速率的影响，可采取的实验措施是：使用不同浓度的稀硫酸作对比实验。

（4）由甲、乙、丙三实验推测，甲实验可能是I中的白雾使溶液变蓝。欲证明白雾中是否含有H2O2，根据其具既有还原性又有氧化性，可以将I中产生的气体直接通入酸性KMnO4溶液或品红溶液中，若观察到酸性KMnO4溶液褪色或品红溶液褪色，而O2不能使这两种溶液褪色，所以O2中有H2O2。故应选择AD两种溶液。O2也能与FeCl2溶液、氢硫酸反应，故不能用于检验所以O2中是否有H2O2。

（5）资料显示：KI溶液在空气中久置会被缓慢氧化：4KI +O2 +2H2O=2I2 + 4KOH。该小组同学取20 mL久置的KI溶液，向其中加入几滴淀粉溶液，结果没有观察到溶液颜色变蓝，说明I2可能与KOH发生了歧化反应，其离子方程式为3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O。要证明这个猜想是否正确，可以利用I-和IO3-可以发生归中反应生成I2，设计实验方案检验I2，实验方案是：在上述未变蓝的溶液中滴入0.1mol/LH2SO4溶液，观察现象，若溶液变蓝则猜想正确，否则错误。