Question

【題目】某同學模擬工業制碘的方法，探究ClO3－和I－的反應規律。實驗操作及現象如下：

實驗及試劑	編號	無色NaClO3溶液用量	試管中溶液顏色	淀粉KI試紙顏色
	1	0.05mL	淺黃色	無色
	2	0.20mL	深黃色	無色
	3	0.25mL	淺黃色	藍色
	4	0.30mL	無色	藍色

(1)取實驗2后的溶液，進行如下實驗：

經檢驗，上述白色沉淀是AgCl。寫出加入0.20mLNaClO3后，溶液中ClO3－和I－發生反應的離子方程式____________。

(2)查閱資料：一定條件下，I－和I2都可以被氧化成IO3－。

作出假設：NaClO3溶液用量增加導致溶液褪色的原因是過量的NaClO3溶液與(1)中的反應產物繼續反應，同時生成Cl2，反應的離子方程式是______________________。

進行實驗：取少量實驗4中的無色溶液進行以下實驗，進一步佐證其中含有IO3－。其中試劑X可以是_________(填字母序號)。

a．碘水 b．KMnO4溶液 c．NaHSO3溶液

獲得結論：NaClO3溶液用量增加導致溶液褪色。

(3)小組同學繼續實驗，通過改變實驗4中硫酸溶液的用量，獲得如下實驗結果：

編號	6.0mol·L－1H2SO4溶液用量	試管中溶液顏色	淀粉KI試紙顏色
5	0.25mL	淺黃色	無色
6	0.85mL	無色	藍色

①對比實驗4和5，可以獲得的結論是______________________。

②實驗6中ClO3－和I－反應的離子方程式是______________________。

Answer 1

【答案】ClO3－＋6I－＋6H＋＝Cl－＋3I2＋3H2O 2ClO3－＋I2＝Cl2↑＋2IO3－ c H＋(或H2SO4)的用量少時，ClO3－和I－的反應生成I2，H＋(或H2SO4)的用量多時，ClO3－和I－的反應生成IO3－。 6ClO3－＋5I－＋6H＋＝3Cl2↑＋5IO3－＋3H2O

【解析】

實驗1中，無色NaClO3用量少，試管中溶液呈淺黃色，KI試紙為無色，則表明試管中生成I2，但沒有Cl2生成。實驗2中，無色NaClO3用量增多，試管中溶液呈深黃色，KI試紙為無色，則表明試管中生成I2的量增多，但仍沒有Cl2生成。實驗3中，繼續增加NaClO3用量，試管中溶液呈淺黃色，KI試紙為藍色，則表明試管中生成I2的量不多，但有Cl2生成。

實驗4中，繼續增加NaClO3用量，試管中溶液呈無色，KI試紙為藍色，則表明試管中生成I2又被氧化為IO3-，但有Cl2生成。

(1)從實驗現象看，加入0.20mLNaClO3后，溶液中ClO3－和I－發生反應，生成I2和Cl-等。離子方程式ClO3－＋6I－＋6H＋＝Cl－＋3I2＋3H2O。答案為：ClO3－＋6I－＋6H＋＝Cl－＋3I2＋3H2O；

(2)NaClO3溶液用量增加導致溶液褪色的原因是過量的NaClO3溶液與(1)中的反應產物I2繼續反應，生成IO3－，同時生成Cl2，反應的離子方程式是2ClO3－＋I2＝Cl2↑＋2IO3－。答案為：2ClO3－＋I2＝Cl2↑＋2IO3－；

取少量實驗4中的無色溶液進行以下實驗，進一步佐證其中含有IO3－。其中試劑X應具有還原性，可將IO3－還原為I2，所以X可以是NaHSO3溶液，故選c。答案為：c；

(3)①實驗5是在實驗4的基礎上減少硫酸的用量，溶液由無色變為淺黃色，試紙由藍色變為無色，則表明有I2生成但不生成Cl2，可以獲得的結論是H＋(或H2SO4)的用量少時，ClO3－和I－的反應生成I2，H＋(或H2SO4)的用量多時，ClO3－和I－的反應生成IO3－。答案為：H＋(或H2SO4)的用量少時，ClO3－和I－的反應生成I2，H＋(或H2SO4)的用量多時，ClO3－和I－的反應生成IO3－；

②實驗6中，增加硫酸用量，溶液無色，試紙變藍，則表明ClO3－和I－反應，最終生成Cl2和IO3－，離子方程式是6ClO3－＋5I－＋6H＋＝3Cl2↑＋5IO3－＋3H2O。答案為6ClO3－＋5I－＋6H＋＝3Cl2↑＋5IO3－＋3H2O。