Question

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?yōu)辄S色．繼續(xù)通入氯氣一段時間后，溶液黃色褪去，變?yōu)闊o色．繼續(xù)通入氯氣，最后溶液變?yōu)闇\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(xiàn)象
a	取2～3mL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2～3mL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(jù)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

 

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④為保證實驗的嚴謹性，在實驗a、b的基礎(chǔ)上，需補充一個實驗，該實驗為

 

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（2）通入氯氣，溶液由黃色變?yōu)闊o色，是因為氯氣將I₂氧化．已知1mol Cl₂可氧化0.2mol I₂，該反應的化學方程式是

 

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

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：鹵族元素

分析：（1）氯氣與KI發(fā)生Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，以及I₂+I^-?I₃^-，取2～3mL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，可說明溶液中存在I₂、I₃^-；
（2）通入氯氣，溶液由黃色變?yōu)闊o色，是因為氯氣將I₂氧化．1mol Cl₂可氧化0.2mol I₂，說明I元素化合價升高5價，應生成HIO₃；
（3）向淀粉-KI溶液中持續(xù)通入氯氣，先生成氯氣，溶液變成藍色，繼續(xù)通入氯氣，碘被氧化生成HIO₃，溶液褪色．

解答： 解：（1）①實驗b可用與對比實驗，可證明a中溶液存在I₃^-，說明存在I₂+I^-?I₃^-平衡，不是單一的I₂濃度降低所導致的；
故答案為：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存在I₂+I^-?I₃^-平衡，則溶液中存在I₂、I^-、I₃^-，另外還含有Cl^-、K⁺，故答案為：I₂、I^-、I₃^-、Cl^-、K⁺；
③存在I₂+I^-?I₃^-平衡，溶液中存在I₂，加入四氯化碳，碘易溶于四氯化碳，溶液中碘濃度降低，則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，
故答案為：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(chǔ)上，可取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，
故答案為：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）氧化性Cl₂＞I₂，KI溶液中通入氯氣發(fā)生Cl₂+2KI=KCl+I₂，溶液變成黃色，繼續(xù)通入氯氣，發(fā)生5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl，
故答案為：I₂+5Cl₂+6H₂O=10HCl+2HIO₃；
（3）繼續(xù)通入氯氣，碘被氧化生成HIO₃，溶液褪色，故答案為：溶液先變藍后褪色．

點評：本題考查氯氣與碘反應的性質(zhì)，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析能力實驗能力的考查，難度不大，注意相關(guān)知識的積累．