Question

【題目】某同學對Cl2與KI溶液的反應進行了實驗探究。反應裝置如下：

通入氯氣一段時間，KI溶液變為黃色。繼續通入氯氣一段時間后，溶液黃色褪去，變為無色。繼續通入氯氣，最后溶液變為淺黃綠色。

（1）已知I2＋I－ I3－ ， I2、I3－在水中均呈黃色。為確定黃色溶液的成分，進行了以下實驗。

	操作	實驗現象
a	取2~3 mL黃色溶液，加入足量CCl4， 振蕩靜置。	CCl4層呈紫紅色， 水層顯淺黃色。
b	取2~3 mL飽和碘水，加入足量CCl4， 振蕩靜置。	CCl4層呈紫紅色，水層幾近無色。

① 實驗b的目的是 。

② 根據實驗a中，水層中含有的粒子有 。

③ 實驗a中水溶液顏色變淺的原因是 。

④ 為保證實驗的嚴謹性，在實驗a、b的基礎上，需補充一個實驗，該實驗為 。

（2）通入氯氣，溶液由黃色變為無色，是因為氯氣將I2氧化。已知1 mol Cl2可氧化0．2 mol I2，該反應的化學方程式是 。

（3） 根據上述實驗，請預測向淀粉-KI溶液中持續通入氯氣，可能觀察到的現象為 。

Answer 1

【答案】（1）① 對比實驗，證明實驗a中水層顯淺黃色是因為存在I2＋I－ I3－平衡，不是單一的I2濃度降低所導致的。（2分）

② I2、I－、I3－、Cl－、K+（可不寫H2O、H+、OH－）（2分）

③ 由于萃取使水溶液中I2濃度降低，同時I2＋I－ I3－平衡逆向向移動，I3－濃度也降低，導致水溶液顏色變淺。（2分）

④ 取2~3 mL KI溶液，滴加少量的氯水（或通入少量氯氣，或加入少量碘單質），再加入足量CCl4， 振蕩靜置，觀察到水層是否為黃色。（2分）

【或取少量實驗a的水層溶液滴加AgNO3溶液，觀察是否有黃色沉淀生成。或取少量實驗a的水層溶液淀粉溶液，觀察是否變藍�！�

（2）I2＋5Cl2＋6H2O 10H Cl +2 H IO3（2分）

（3）溶液先變藍后褪色（1分）

【解析】

試題分析：（1）① 實驗b的目的是對比實驗，證明實驗a中水層顯淺黃色是因為存在I2＋I－ I3－平衡，不是單一的I2濃度降低所導致的。

② 根據實驗a中，取2~3 mL黃色溶液，加入足量CCl4， 振蕩靜置。因為KI＋Cl22KCl＋I2，水層中，含有含有Cl－、K+，水層顯淺黃色，說明存在I2＋I－ I3－，對可逆反應I2、I－、I3－均存在；

③ 實驗a中水溶液顏色變淺的原因是由于萃取使水溶液中I2濃度降低，同時I2＋I－ I3－平衡逆向向移動，I3－濃度也降低，導致水溶液顏色變淺。

④ 為保證實驗的嚴謹性，在實驗a、b的基礎上，需補充檢驗I－或I2的實驗，所以答案是取2~3 mL KI溶液，滴加少量的氯水（或通入少量氯氣，或加入少量碘單質），再加入足量CCl4， 振蕩靜置，觀察到水層是否為黃色。（或取少量實驗a的水層溶液滴加AgNO3溶液，觀察是否有黃色沉淀生成。或取少量實驗a的水層溶液淀粉溶液，觀察是否變藍。）

（2）已知1 mol Cl2可氧化．2 mol I2，知Cl2和I2的系數比是5:1，根據氧化還原反應特點，化合價升降總數相等，判斷出I2變為+5價，配平得I2＋5Cl2＋6H2O 10HCl +2H IO3；

（3）向淀粉-KI溶液中持續通入氯氣，可能觀察到的現象為溶液先變藍，I2＋5Cl2＋6H2O 10HCl +2HIO3所以后褪色；