Question

1．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(xué)習(xí)小組利用下圖裝置探究不同條件下KI與O₂的反應(yīng)，實驗記錄如下．

序號	燒杯中的液體	5分鐘后現(xiàn)象
①	2mL 1mol•L-1KI溶液+5滴淀粉	無明顯變化
②	2mL1mol•L-1KI 溶液+5 滴淀粉+2mL0.2mol•L-1HC1	溶液變藍(lán)
③	2mLl mol•L-1KI溶液+5滴淀粉+2mL0.2mol•L-1KC1	無明顯變化
④	2mL1mol•L-1KI溶液+5滴淀粉+2mL0.2mol•L-1CH3COOH	溶液變藍(lán)，顏色 較②淺

回答下列問題：
（1）實驗③的目的是驗證Cl^-是否影響KI與O₂的反應(yīng)．
（2）實驗②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是4I^-+O₂+4H⁺=2I₂+2H₂O．
（3）實驗②比實驗④溶液顏色深的原因是其他條件相同時，HCl是強電解質(zhì)，溶液中c（H⁺）較醋酸大，O₂的氧化性較強．
為進(jìn)一步探究KI與O₂的反應(yīng)，用上述裝置繼續(xù)進(jìn)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-1KI溶液+5滴淀粉	溶液略變藍(lán)
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(xué)猜想“pH=10時O₂不能氧化I-”，他設(shè)計了下列裝置進(jìn)行實驗以驗證猜想．

（4）燒杯a中的溶液為pH=10的KOH溶液．
（5）實驗結(jié)果表明此猜想不成立．支持該結(jié)論的實驗現(xiàn)象是：通入O₂后，電流表指針偏轉(zhuǎn)，燒杯b中的溶液逐漸變藍(lán)色．
（6）乙同學(xué)向pH=10的“KOH一淀粉溶液”中滴加碘水，溶液先變藍(lán)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3I₂+6OH^-=IO₃^-+5I^-+3H₂O．
（7）該小組同學(xué)對實驗過程進(jìn)行了整體反思，推測實驗①和實驗⑥的現(xiàn)象產(chǎn)生的原因分別可能是中性條件下，O₂的氧化性比較弱，短時間內(nèi)難以生成“一定量”碘單質(zhì)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(yīng)變?yōu)镮O₃^-和I^-．

Answer 1

分析 （1）對比實驗①②③可知實驗?zāi)康氖球炞C碘化鉀被氧氣氧化的條件和影響離子；
（2）2mL1mol•L^-1KI 溶液+5 滴淀粉+2mL0.2mol•L^-1HC1，溶液變藍(lán)色，說明碘離子被氧化為碘單質(zhì)；
（3）對比②④鹽酸和醋酸相比，醋酸是弱酸氫離子濃度��；
（4）實驗⑤2mL混有KOH的pH=8.5的lmol•L^-1KI溶液+5滴淀粉溶液略變藍(lán)，2mL混有KOH的pH=10的lmol•L^-1KI溶液+5滴淀粉無明顯變化，甲同學(xué)猜想“pH=10時O₂不能氧化I^-”，實驗驗證利用原電池原理判斷，燒杯a中是pH=10的氫氧化鉀溶液；
（5）若pH=10時O₂不能氧化I^-，通入O₂后能發(fā)生原電池反應(yīng)，b中淀粉變藍(lán)色；
（6）pH=10的“KOH一淀粉溶液”中滴加碘水，溶液先變藍(lán)后迅速褪色，經(jīng)檢測褪色后的溶液中含有IO₃^-，是碘單質(zhì)和堿反應(yīng)生成碘酸鉀和碘化鉀和水；
（7）中性條件下，O₂的氧化性比較弱，短時間內(nèi)難以生成“一定量”碘單質(zhì)使溶液顏色發(fā)生變化，pH=10的KOH溶液中I^-被氧化生成I₂，碘單質(zhì)迅速和堿發(fā)生氣化反應(yīng)．

解答 解：（1）2mL 1mol•L^-1KI溶液+5滴淀粉無變化，2mL1mol•L^-1KI 溶液+5 滴淀粉+2mL0.2mol•L^-1HC1，溶液變藍(lán)色，說明碘離子被氧化為碘單質(zhì)，2mLl mol•L^-1KI溶液+5滴淀粉+2mL0.2mol•L^-1KC1無變化，比較可知氫離子影響碘化鉀中碘離子被空氣氧化，實驗③的目的是驗證Cl^-是否影響KI與O₂的反應(yīng)，
故答案為：驗證Cl^-是否影響KI與O₂的反應(yīng)；
（2）2mL1mol•L^-1KI 溶液+5 滴淀粉+2mL0.2mol•L^-1HC1，溶液變藍(lán)色，說明碘離子被氧化為碘單質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式為：4I^-+O₂+4H⁺=2I₂+2H₂O，
故答案為：4I^-+O₂+4H⁺=2I₂+2H₂O；
（3）2mL1mol•L^-1KI 溶液+5 滴淀粉+2mL0.2mol•L^-1HC1，溶液變藍(lán)，2mL1mol•L^-1KI溶液+5滴淀粉+2mL0.2mol•L^-1CH₃COOH，溶液變藍(lán)，顏色較②淺，說明氫離子濃度大小影響氧氣氧化碘離子被氧化的測定，實驗②比實驗④溶液顏色深的原因是其他條件相同時，HCl是強電解質(zhì)，溶液中c（H⁺）較醋酸大，O₂的氧化性較強，
故答案為：其他條件相同時，HCl是強電解質(zhì)，溶液中c（H⁺）較醋酸大，O₂的氧化性較強；
（4）實驗⑤2mL混有KOH的pH=8.5的lmol•L^-1KI溶液+5滴淀粉溶液略變藍(lán)，2mL混有KOH的pH=10的lmol•L^-1KI溶液+5滴淀粉無明顯變化，甲同學(xué)猜想“pH=10時O₂不能氧化I^-”，實驗驗證利用原電池原理判斷，燒杯a中是pH=10的氫氧化鉀溶液，用來驗證滴入碘化鉀淀粉不變藍(lán)色，
故答案為：pH=10的KOH溶液；
（5）實驗結(jié)果表明此猜想不成立．支持該結(jié)論的實驗現(xiàn)象是：通入O₂后，電流表指針偏轉(zhuǎn)，燒杯b中的溶液逐漸變藍(lán)色，
故答案為：電流表指針偏轉(zhuǎn)，燒杯b中的溶液逐漸變藍(lán)色；
（6）乙同學(xué)向pH=10的“KOH一淀粉溶液”中滴加碘水，溶液先變藍(lán)后迅速褪色，經(jīng)檢測褪色后的溶液中含有IO₃^-，褪色原因涉及的離子方程式為：3I₂+6OH^-=IO₃^-+5I^-+3H₂O，
故答案為：3I₂+6OH^-=IO₃^-+5I^-+3H₂O；
（7）中性條件下，O₂的氧化性比較弱，短時間內(nèi)難以生成“一定量”碘單質(zhì)使溶液顏色發(fā)生變化，pH=10的KOH溶液中I^-被氧化生成I₂，碘單質(zhì)迅速和堿發(fā)生氣化反應(yīng)，實驗①和實驗⑥的現(xiàn)象產(chǎn)生的原因分別可能是：中性條件下，O₂的氧化性比較弱，短時間內(nèi)難以生成“一定量”碘單質(zhì)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(yīng)變?yōu)镮O₃^-和I^-，
故答案為：中性條件下，O₂的氧化性比較弱，短時間內(nèi)難以生成“一定量”碘單質(zhì)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(yīng)變?yōu)镮O₃^-和I^-．

點評 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)、物質(zhì)反應(yīng)和現(xiàn)象、實驗方案設(shè)計、主要是反應(yīng)現(xiàn)象和影響因素的理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．