Question

【題目】某化學小組同學用下列裝置和試劑進行實驗，探究O2與KI溶液發生反應的條件。

供選試劑：30%H2O2溶液、O.lmol/LH2SO4溶液、MnO2固體、KMnO4固體

（1）小組同學設計甲、乙、丙三組實驗，記錄如下

	操作	現象
甲	向I的錐形瓶中加入_____，向Ⅲ的_________中加入30%H2O2溶液，連接I、. Ⅲ，打開活塞	I中產生無色氣體并伴隨大量白霧；Ⅲ中有氣泡冒出，溶液迅速變藍
乙	向Ⅱ中加入KMnO4固體，連接Ⅱ、Ⅲ，點燃酒精燈	Ⅲ中有氣泡冒出，溶液不變藍
丙	向Ⅱ中加入KMnO4固體，Ⅲ中加入適量0.1 mol/L H2SO4溶液，連接Ⅱ、Ⅲ，點燃酒精燈	Ⅲ中有氣泡冒出，溶液變藍

（2）丙實驗中O2與KI溶液反應的離子方程式是___________________________。

（3）對比乙、丙實驗可知，O2與KI溶液發生反應的適宜條件是__________________。為進一步探究該條件對反應速率的影響，可采取的實驗措施是___________________________。

（4）由甲、乙、丙三實驗推測，甲實驗可能是I中的白霧使溶液變藍。學生將I中產生的氣體直接通入下列__________ （填字母）溶液，證明了白霧中含有H2O2。

A.酸性 KMnO4 B. FeC12 C. Na2S D.品紅

（5）資料顯示：KI溶液在空氣中久置過程中會被緩慢氧化：4KI+O2+2H2O==2I2+4KOH。該小組同學取20 mL久置的KI溶液，向其中加入幾滴淀粉溶液，結果沒有觀察到溶液顏色變藍，他們猜想可能是發生了反應，3I2+6OH-==5I-+IO3-+3H2O造成的。請設計實驗證明他們的猜想是否正確：________________________________。

Answer 1

【答案】 MnO2固體 分液漏斗 O2+4I-+4H+==2I2+2H2O 酸性環境 使用不同濃度的稀硫酸作對比實驗 AD 在上述未變藍的溶液中滴入0.1mol/LH2SO4溶液，觀察現象，若溶液變藍，則猜想正確，否則錯誤

【解析】（1）甲實驗：根據裝置Ⅰ不需要加熱制取氧氣可知利用的是雙氧水的分解，過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成氧氣，向I的錐形瓶中加入MnO2固體，向I的分液漏斗中加入30% H2O2溶液，連接I、Ⅲ，打開活塞，I中產生無色氣體并伴隨大量白霧；Ⅲ中有氣泡冒出，溶液迅速變藍說明生成碘單質，故答案為：MnO2固體；分液漏斗；（2）碘離子具有還原性，在酸性條件下能夠被氧化氧化成碘單質，據此寫出反應的離子方程式為：O2+4I-+4H+==2I2+2H2O；（3）向Ⅱ中加入KMnO4固體，連接Ⅱ、Ⅲ，點燃酒精燈，Ⅲ中有氣泡冒出，溶液不變藍，向Ⅱ中加入KMnO4固體，Ⅲ中加入適量0.1mol/L H2SO4溶液，連接Ⅱ、Ⅲ，點燃酒精燈，Ⅲ中有氣泡冒出，溶液變藍對比乙、丙實驗可知，O2與KI溶液發生反應的適宜條件是：酸性環境；為進一步探究該條件對反應速率的影響，可采取的實驗措施是：使用不同濃度的稀硫酸作對比實驗；（4）A．KMnO4，高錳酸鉀溶液能夠將雙氧水氧化，導致高錳酸鉀溶液褪色，而氧氣不與高錳酸鉀溶液反應，如果高錳酸鉀溶液褪色可證明混合氣體中含有雙氧水，選項A正確；B．FeCl2，氧氣和高錳酸鉀溶液都能夠氧化亞鐵離子，無法證明混合氣體中含有雙氧水，選項B錯誤；C．Na2S，高錳酸鉀和氧氣都能夠氧化硫化鈉，無法用硫化鈉檢驗混合氣體中是否含有雙氧水，選項C錯誤； D．品紅遇到過氧化氫會被氧化紅色褪去，證明混合氣體中含有雙氧水，選項D正確；答案選AD；（5）KI溶液在空氣中久置過程中會被緩慢氧化：4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH．該小組同學取20mL久置的KI溶液，向其中加入幾滴淀粉溶液，結果沒有觀察到溶液顏色變藍，他們猜想可能是發生了反應的離子方程式為：3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O，設計實驗證明他們的猜想是否正確升溫方案為：在上述未變藍的溶液中滴入0.1mol/LH2SO4溶液觀察現象，若溶液變藍則猜想正確，否則錯誤。