Question

某同學(xué)對(duì)Cl₂與KI溶液的反應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。反應(yīng)裝置如下：

通入氯氣一段時(shí)間，KI溶液變?yōu)辄S色。繼續(xù)通入氯氣一段時(shí)間后，溶液黃色褪去，變?yōu)闊o(wú)色。繼續(xù)通入氯氣，最后溶液變?yōu)闇\黃綠色。
（1）已知I₂＋I(xiàn)^－ I₃^－ ，I₂、I₃^－在水中均呈黃色。為確定黃色溶液的成分，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。

	操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
a	取2~3 mL黃色溶液，加入足量CCl4， 振蕩?kù)o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?kù)o置。	CCl4層呈紫紅色，水層幾近無(wú)色。

 
① 實(shí)驗(yàn)b的目的是                                          。
② 根據(jù)實(shí)驗(yàn)a中，水層中含有的粒子有                         。
③ 實(shí)驗(yàn)a中水溶液顏色變淺的原因是                                 。
④ 為保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，在實(shí)驗(yàn)a、b的基礎(chǔ)上，需補(bǔ)充一個(gè)實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)為       。
（2）通入氯氣，溶液由黃色變?yōu)闊o(wú)色，是因?yàn)槁葰鈱�I₂氧化。已知1 mol Cl₂可氧化0．2 mol I₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是                                 。
（3） 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)預(yù)測(cè)向淀粉-KI溶液中持續(xù)通入氯氣，可能觀察到的現(xiàn)象為               。

Answer 1

（1）① 對(duì)比實(shí)驗(yàn)，證明實(shí)驗(yàn)a中水層顯淺黃色是因?yàn)榇嬖贗₂＋I(xiàn)^－ I₃^－平衡，不是單一的I₂濃度降低所導(dǎo)致的。（2分）
② I₂、I^－、I₃^－、Cl^－、K⁺（可不寫(xiě)H₂O、H⁺、OH^－）（2分）
③ 由于萃取使水溶液中I₂濃度降低，同時(shí)I₂＋I(xiàn)^－ I₃^－平衡逆向向移動(dòng)，I₃^－濃度也降低，導(dǎo)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(zhì)），再加入足量CCl₄， 振蕩?kù)o置，觀察到水層是否為黃色。（2分）
【或取少量實(shí)驗(yàn)a的水層溶液滴加AgNO₃溶液，觀察是否有黃色沉淀生成�；蛉∩倭繉�(shí)驗(yàn)a的水層溶液淀粉溶液，觀察是否變藍(lán)。】
（2）I₂＋5Cl₂＋6H₂O 10H Cl+2 H IO₃（2分）
（3）溶液先變藍(lán)后褪色（1分）

解析試題分析：（1）① 實(shí)驗(yàn)b的目的是對(duì)比實(shí)驗(yàn)，證明實(shí)驗(yàn)a中水層顯淺黃色是因?yàn)榇嬖贗₂＋I(xiàn)^－ I₃^－平衡，不是單一的I₂濃度降低所導(dǎo)致的。
② 根據(jù)實(shí)驗(yàn)a中，取2~3 mL黃色溶液，加入足量CCl₄， 振蕩?kù)o置。因?yàn)镵I＋Cl₂2KCl＋I(xiàn)₂，水層中，含有含有Cl^－、K⁺，水層顯淺黃色，說(shuō)明存在I₂＋I(xiàn)^－ I₃^－，對(duì)可逆反應(yīng)I₂、I^－、I₃^－均存在；
③ 實(shí)驗(yàn)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(shí)I₂＋I(xiàn)^－ I₃^－平衡逆向向移動(dòng)，I₃^－濃度也降低，導(dǎo)致水溶液顏色變淺。
④ 為保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，在實(shí)驗(yàn)a、b的基礎(chǔ)上，需補(bǔ)充檢驗(yàn)I^－或I₂的實(shí)驗(yàn)，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(zhì)），再加入足量CCl₄， 振蕩?kù)o置，觀察到水層是否為黃色。（或取少量實(shí)驗(yàn)a的水層溶液滴加AgNO₃溶液，觀察是否有黃色沉淀生成�；蛉∩倭繉�(shí)驗(yàn)a的水層溶液淀粉溶液，觀察是否變藍(lán)。）
（2）已知1 mol Cl₂可氧化．2 mol I₂，知Cl₂和I₂的系數(shù)比是5:1，根據(jù)氧化還原反應(yīng)特點(diǎn)，化合價(jià)升降總數(shù)相等，判斷出I₂變?yōu)?5價(jià)，配平得I₂＋5Cl₂＋6H₂O 10HCl+2H IO₃；
（3）向淀粉-KI溶液中持續(xù)通入氯氣，可能觀察到的現(xiàn)象為溶液先變藍(lán)，I₂＋5Cl₂＋6H₂O 10HCl+2HIO₃所以后褪色；
考點(diǎn)：考查探究實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。