Question

18．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）
	①2mL1mol/LKl溶液+5滴淀粉	无明显变化
	②2mL1mol/LKl溶液+5滴淀粉+2mL0.2mol/L HCl	溶液变蓝
	③2mL1mol/LKl溶液+5滴淀粉+2mL0.2mol/L KCl	无明显变化
	④2mL1mol/LKl溶液+5滴淀粉+2mL0.2mol/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4I^-+O₂+4H⁺=2I₂+2H₂O．
（2）实验③的目的是验证Cl^-是否影响KI与O₂的反应．
（3）实验④比②溶液颜色浅的原因是其他条件相同时，CH₃COOH是弱电解质，溶液中c（H⁺）较盐酸小，O₂的氧化性减弱．
（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）
⑤2mLpH=8.5混有KOH的1mol/L KI溶液+5滴淀粉	溶液才略变蓝
⑥2mLpH=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．

i．烧杯a中的溶液为pH=10的KOH溶液．
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，电流表指针偏转，烧杯b的溶液颜色变深．
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）3I₂+6OH^-=IO₃^-+5I^-+3H₂O．
（5）该小组同学对实验过程进行了整体反恩．推测实验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”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^-．

Answer 1

分析 （1）②溶液变蓝，说明生成碘单质；
（2）对照实验，氯离子有无影响，单质的生成；
（3）盐酸是强电解，而醋酸是弱电解质，同浓度的两种酸氢离子浓度不同，导致颜色较②浅；
（4）I．i．pH=10时O₂不能氧化I^-，所以烧杯a中的溶液为pH=10的KOH溶液；
ii．如果能构成原电池，说明pH=10时O₂能氧化I^-；
Ⅱ．碘单质在碱性条件下发生歧化反应生成IO₃^-和碘离子，由此书写反应的方程式；
（5）推测实验①中性条件下，O₂的氧化性比较弱；碱性条件下碘离子被氧化生成碘单质，后碘单质又迅速在碱性条件下发生歧化反应生成碘酸根离子和碘离子．

解答 解：（1）溶液变蓝，说明生成碘单质，反应的离子的方程式为：4I^-+O₂+4H⁺=2I₂+2H₂O，故答案为：4I^-+O₂+4H⁺=2I₂+2H₂O；
（2）对照实验，氯离子有无影响，单质的生成，故答案为：验证Cl^-是否影响KI与O₂的反应；
（3）盐酸是强电解，而醋酸是弱电解质，同浓度的两种酸氢离子浓度不同，所以其他条件相同时，CH₃COOH是弱电解质，溶液中c（H⁺）较盐酸小，O₂的氧化性减弱，故答案为：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；
（4）I．ⅰ．pH=10时O₂不能氧化I^-，所以烧杯a中的溶液为pH=10的KOH溶液，故答案为：pH=10的KOH溶液；
ⅱ．如果能构成原电池，说明pH=10时O₂能氧化I^-，所以电流表指针偏转，烧杯b的溶液颜色变深，说明pH=10时O₂能氧化I^-，故答案为：电流表指针偏转，烧杯b的溶液颜色变深；
Ⅱ．碘单质在碱性条件下发生歧化反应生成IO₃^-和碘离子，由此书写反应的方程式为：3I₂+6OH^-=IO₃^-+5I^-+3H₂O，故答案为：3I₂+6OH^-=IO₃^-+5I^-+3H₂O；
（5）推测实验①中性条件下，O₂的氧化性比较弱；碱性条件下碘离子被氧化生成碘单质，后碘单质又迅速在碱性条件下发生歧化反应生成碘酸根离子和碘离子，故答案为：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^-．

点评 本题考查实验的设计与探究，难度中等．有利于培养学生分析和解决问题的能力．