题目内容
【题目】资料显示“O2的氧化性随溶液pH的增大逐渐减弱”。某兴趣小组探究不同条件下KI与O2的反应.实验如下。
装置 | 烧杯中的液体 | 现象(5分钟后) |
| ①2 mL1 mol/LKI溶液+5滴淀粉 | 无明显变化 |
②2 mL1 mol/LKI溶液+5滴淀粉+2 mL0.2 mol/L HCl | 溶液变蓝 | |
③2 mL1 mol/LKI溶液+5滴淀粉+2 mL0.2 mol/L KCl | 无明显变化 | |
④2 mL1 mol/LKI溶液+5滴淀粉+2 mL0.2 mol/L CH3COOH | 溶液变蓝,颜色较②浅 |
(1)实验②中生成I2的离子方程式是___________。
(2)实验③的目的是_________________________________________________________________。
(3)实验④比②溶液颜色浅的原因是________。
(4)为进一步探究KI与O2的反应,用上表中的装置继续进行实验:
烧杯中的液体 | 现象(5小时后) |
⑤2 mLpH=8.5混有KOH的1mol/L KI溶液+5滴淀粉 | 溶液才略变蓝 |
⑥2 mLpH=10混有KOH的1mol/L KI溶液+5滴淀粉 | 无明显变化 |
I.对于实验⑥的现象.甲同学提出猜想“pH=10时O2不能氧化I-”,设计了下列装置进行实验,验证猜想。
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i.烧杯a中的溶液为____。
ii.实验结果表明,此猜想不成立。支持该结论的实验现象是:通入O2后,_______。
Ⅱ.乙同学向pH=10的KOH溶液(含淀粉)中滴加碘水,溶液先变蓝后迅速褪色.经检测褪色后的溶液中含有IO3-,褪色的原因是(用离子方程式表示)____________。
(5)该小组同学对实验过程进行了整体反思.推测实验①的现象产生的原因可能是______;实验⑥的现象产生的原因可能是_______。
【答案】 4I-+O2+4H+=2I2+2H2O 验证Cl-是否影响KI与O2的反应 其他条件相同时,CH3COOH是弱电解质,溶液中c(H+)较盐酸小,O2的氧化性减弱 pH=10的KOH溶液 电流表指针偏转,烧杯b的溶液颜色变深 3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O 中性条件下,O2的氧化性比较弱,该反应速率慢,短时间内难以生成“一定量” 碘单质使溶液颜色发生变化 pH=10的KOH溶液中I-被氧化生成I2,I2迅速发生歧化反应变为IO3-和I-
【解析】(1)实验②是在酸性条件下氧气将碘离子氧化生成碘单质,碘单质遇淀粉使溶液变蓝,其反应的离子方程式是:4I-+O2+4H+=2I2+2H2O;(2)实验②加入盐酸电离产生的H+和Cl-,通过实验③可以排除是否为Cl-离子对于KI与O2的反应的影响;(3) 其他条件相同时,CH3COOH是弱电解质,溶液中c(H+)较盐酸小,O2的氧化性随溶液pH的增大逐渐减弱,故实验④比②溶液颜色浅;(4) i.甲同学提出猜想“pH=10时O2不能氧化I-”,故烧杯a中的溶液可以为pH=10的KOH溶液;ii.通入O2后,若电流表指针偏转,烧杯b的溶液颜色变深,则pH=10时O2也能氧化I-,此猜想不成立。Ⅱ.碱性条件下碘单质发生歧化反应生成IO3-和I-,则开始滴入时遇淀粉变蓝,后碘消耗而褪色,其离子反应方程式为:3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O ;(5)实验①的现象产生的原因可能是中性条件下,O2的氧化性比较弱,该反应速率慢,短时间内难以生成“一定量”的碘单质使溶液颜色发生变化;实验⑥的现象产生的原因可能是pH=10的KOH溶液中I-被氧化生成I2,I2迅速发生歧化反应变为IO3-和I-。