Question

某同學(xué)對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色．繼續(xù)通入氯氣，最后溶液變?yōu)闇\黃綠色．
（1）Cl₂與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（2）KI溶液變?yōu)辄S色說明氯氣具有的

 

性，該反應(yīng)的離子方程式是

 

．
（3）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(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)．
①實(shí)驗(yàn)b的目的是

 

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②根據(jù)實(shí)驗(yàn)a中，水層中含有的粒子有

 

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	操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
a	取2～3 mL黃色溶液，加入足量CCl4，振蕩靜置．	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，振蕩靜置．	CCl4層呈紫紅色，水層幾近無色．

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

 

．
（4）通入氯氣，溶液由黃色變?yōu)闊o色，是因?yàn)槁葰鈱�I₂氧化．已知1mol Cl₂可氧化0.2mol I₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

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（5）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請預(yù)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

 

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（6）溶液最終變?yōu)闇\綠色的原因是

 

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Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：

分析：（1）氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（2）通入氯氣，KI溶液變?yōu)辄S色，說明生成碘單質(zhì)，說明氯氣的氧化性比碘強(qiáng)；
（3）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^-；
（4）通入氯氣，溶液由黃色變?yōu)闊o色，是因?yàn)槁葰鈱�I₂氧化．1mol Cl₂可氧化0.2mol I₂，說明I元素化合價(jià)升高5價(jià)，應(yīng)生成HIO₃；
（5）向淀粉-KI溶液中持續(xù)通入氯氣，先生成單質(zhì)碘，溶液變成藍(lán)色，繼續(xù)通入氯氣，碘被氧化生成HIO₃，溶液褪色；
（6）氯水的顏色為淺綠色．

解答： 解：（1）氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+Cl₂═NaCl+NaClO+H₂O，故答案為：2NaOH+Cl₂═NaCl+NaClO+H₂O；
（2）通入氯氣，KI溶液變?yōu)辄S色，說明生成碘單質(zhì)，說明氯氣的氧化性比碘強(qiáng)，反應(yīng)的離子方程式為2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂，
故答案為：氧化性；2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂ ；
（3）①實(shí)驗(yàn)b可用與對比實(shí)驗(yàn)，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(dǎo)致的；
故答案為：對比實(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^-?I₃^-平衡，不是單一的I₂濃度降低所導(dǎo)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(dǎo)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(shí)I₂+I^-?I₃^-平衡逆向向移動，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，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(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．或取少量實(shí)驗(yàn)a的水層溶液淀粉溶液，觀察是否變藍(lán)，
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(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．或取少量實(shí)驗(yàn)a的水層溶液淀粉溶液，觀察是否變藍(lán)]；
（4）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；
（5）向淀粉-KI溶液中持續(xù)通入氯氣，先生成單質(zhì)碘，溶液變成藍(lán)色，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(lán)后褪色；
（6）氯氣過量，過量的氯氣溶解于水，水中含有氯氣分子，氯水呈淺綠色，故答案為：氯氣過量，過量的氯氣溶解于水，水中含有氯氣分子．

點(diǎn)評：本題考查氯氣與碘反應(yīng)的性質(zhì)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，難度不大，注意相關(guān)知識的積累．