Question

【題目】資料顯示：O2的氧化性隨溶液pH的增大逐漸減弱。室溫下，某學習小組利用下圖裝置探究不同條件下KI與O2的反應，實驗記錄如下。

序號	燒杯中的液體	5分鐘后現(xiàn)象
①	2 mL 1mol·L-1KI溶液+5滴淀粉	無明顯變化
②	2 mL1 mol·L-1KI 溶液+5 滴淀粉+2mL0. 2 mol·L-1HC1	溶液變藍
③	2mLl mol·L-1KI溶液+5滴淀粉+ 2mL0.2 mol·L-1KC1	無明顯變化
④	2mL1 mol·L-1KI溶液+5滴淀粉+2 mL0. 2 mol·L-1CH3COOH	溶液變藍，顏色 較②淺

回答下列問題：

(1)實驗③的目的是__________________。

(2)實驗②中發(fā)生反應的離子方程式是_____________________。

(3)實驗②比實驗④溶液顏色深的原因是___________________。

為進一步探究KI與O2的反應，用上述裝置繼續(xù)進行實驗：

序號	燒杯中的液體	5小時后現(xiàn)象
⑤	2mL混有KOH的pH=8.5的lmol·L-1 KI溶液+5滴淀粉	溶液略變藍
⑥	2mL混有KOH的pH=10的lmol L-1KI溶液+5滴淀粉	無明顯變化

對于實驗⑥的現(xiàn)象。甲同學猜想“pH = 10時O2不能氧化I-”，他設計了下列裝置進行實驗以驗證猜想。

(4)燒杯a中的溶液為________________。

(5)實驗結果表明此猜想不成立。支持該結論的實驗現(xiàn)象是：通入O2后，_____________。

(6)乙同學向pH = 10的“KOH一淀粉溶液”中滴加碘水，溶液先變藍后迅速褪色，經(jīng)檢測褪色后的溶液中含有IO3- ，用離子方程式表示退色的原因是___________________。

(7)該小組同學對實驗過程進行了整體反思，推測實驗①和實驗⑥的現(xiàn)象產生的原因分別可能是__________。

Answer 1

【答案】 驗證Cl-是否影響KI與O2的反應 4I-+O2+4H+=2I2+2H2O 其他條件相同時，HCl是強電解質，溶液中c(H+)較醋酸大，O2的氧化性較強 pH=10的KOH溶液 電流表指針偏轉，燒杯b中的溶液逐漸變藍色 3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O 中性條件下，O2的氧化性比較弱，短時間內難以生成“一定量”碘單質使溶液顏色發(fā)生變化；pH=10的KOH溶液中I-被氧化生成I2，I2迅速發(fā)生歧化反應變?yōu)镮O3-和I-。

【解析】本題考查實驗方案設計與評價，（1）學習小組探究不同條件下KI與氧氣的反應，根據(jù)③所加藥品，因此實驗③驗證Cl－在含有K＋溶液中是否影響KI與O2的反應；（2）溶液變藍說明有I2的生成，氧氣把I－氧化成I2，因此離子方程式為4I－＋O2＋4H＋=2I2＋2H2O；（3）對比②和④，其他條件相同，但鹽酸是強酸，醋酸是弱酸，因此鹽酸中c(H＋)大于醋酸中c(H＋)，即酸性越強，氧氣的氧化性越強；（4）此裝置是原電池裝置，根據(jù)實驗目的驗證pH=10的KOH溶液中氧氣不能氧化I－，因燒杯a中盛放pH=10的KOH溶液；（5）猜想不正確，說明發(fā)生氧氣把I－氧化成I2，存在電子的得失，即電流表指針發(fā)生偏轉，燒杯b中的溶液逐漸變藍；（6）pH=10的KOH－淀粉溶液中，滴加碘水，先變藍后褪色，產生IO2－，說明I2在堿性條件下發(fā)生歧化反應，即I2＋OH－→IO3－＋I－＋H2O，依據(jù)IO3－和I－進行化合價升降法進行配平，即離子反應方程式為3I2+6OH－=IO3－+5I－+3H2O；（7）對比實驗①和實驗⑥的反應條件，中性條件下，O2的氧化性比較弱，短時間內難以生成"一定量"碘單質使溶液顏色發(fā)生變化；pH=10的KOH溶液中I－被氧化生成I2，I2迅速發(fā)生歧化反應變?yōu)?/span>IO3－和I－。