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）Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式是
（2）KI溶液变为黄色说明氯气具有的
（3）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．
①实验b的目的是
②根据实验a中，水层中含有的粒子有
| 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． |
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
（4）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
（5）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
（6）溶液最终变为浅绿色的原因是
考点：性质实验方案的设计
专题：
分析：（1）氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；
（2）通入氯气，KI溶液变为黄色，说明生成碘单质，说明氯气的氧化性比碘强；
（3）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-；
（4）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；
（5）向淀粉-KI溶液中持续通入氯气，先生成单质碘，溶液变成蓝色，继续通入氯气，碘被氧化生成HIO3，溶液褪色；
（6）氯水的颜色为浅绿色．
（2）通入氯气，KI溶液变为黄色，说明生成碘单质，说明氯气的氧化性比碘强；
（3）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-；
（4）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；
（5）向淀粉-KI溶液中持续通入氯气，先生成单质碘，溶液变成蓝色，继续通入氯气，碘被氧化生成HIO3，溶液褪色；
（6）氯水的颜色为浅绿色．
解答：
解：（1）氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的化学方程式为2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O，故答案为：2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O；
（2）通入氯气，KI溶液变为黄色，说明生成碘单质，说明氯气的氧化性比碘强，反应的离子方程式为2I-+Cl2=2Cl-+I2，
故答案为：氧化性；2I-+Cl2=2Cl-+I2 ；
（3）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]；
（4）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；
（5）向淀粉-KI溶液中持续通入氯气，先生成单质碘，溶液变成蓝色，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；
（6）氯气过量，过量的氯气溶解于水，水中含有氯气分子，氯水呈浅绿色，故答案为：氯气过量，过量的氯气溶解于水，水中含有氯气分子．
（2）通入氯气，KI溶液变为黄色，说明生成碘单质，说明氯气的氧化性比碘强，反应的离子方程式为2I-+Cl2=2Cl-+I2，
故答案为：氧化性；2I-+Cl2=2Cl-+I2 ；
（3）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]；
（4）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；
（5）向淀粉-KI溶液中持续通入氯气，先生成单质碘，溶液变成蓝色，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；
（6）氯气过量，过量的氯气溶解于水，水中含有氯气分子，氯水呈浅绿色，故答案为：氯气过量，过量的氯气溶解于水，水中含有氯气分子．
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．
练习册系列答案
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