Question

某化學興趣小組同學在馓“證明海帶中存在碘元素”的實驗時，對課本上的描述：“海帶灼燒后的灰燼中碘元素以I^-形式存在”產(chǎn)生了疑問．久置KI固體被氧化變質，呈淺黃色（有I₂），KI固體直接加熱時，為什么不被氧化呢？因此，小組同學針對I^-被氧化條件除了氧氣之外還需要什么條件進行了實驗探究．   
提出假設：根據(jù)久置KI固體會被氧化而變質，結合空氣的成分，首先排除

 

和稀有氣體的影響．然后對KI變質條件提出合理假設：
假設一：需要H₂O的參與；   
假設二：需要CO₂的參與；   
假設三：

 

．
實驗驗證：（1）為了驗證假設二，小組同學設計了以下實驗方案；取10mLKI溶液（濃度較大）于5支試管中，向試管中通入CO₂氣體或者滴加鹽酸．一段時間后對比試管中的顏色深淺，之后向試管中滴入淀粉溶液，再次對比試管中的顏色深淺，具體實驗現(xiàn)象見下表：

試管序號	1	2	3	4	5
通入CO2時間/min	0	1	5
滴加鹽酸/滴	0			3	6
溶液中顏色對比	無色	淺黃色→黃色（依次加深）
滴加淀粉溶液后的顏色對比	無色	淺藍色→藍色（依次加深）

小組同學通過實驗現(xiàn)象深入思考了CO₂在反應過程中的作用，得出結論：CO₂氣體同鹽酸一樣在KI被氧化的過程中提供

 

環(huán)境．寫出此實驗中CO₂與KI反應的化學方程式

 

．
（2）為了驗證I^-被氧化是否必須要有H₂O的參與，小組同學設計了以下實驗驗證：

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結論
①取一份純凈的KI固體，分成兩等份；	/
②一份加入到裝有   的集氣瓶A中； 一份加入到裝有   的集氣瓶A中； ③幾天后觀察．

交流提高：由于空氣中CO₂和水蒸氣的含量很低，導致在加熱KI的過程中這兩種氣體很容易被“驅散”，不能很好地與KI接觸，KI自然就不能被氧化．長時間保存碘化鉀需要避光、

 

．

Answer 1

分析：提出假設：空氣的成分含有氮氣、氧氣、水、二氧化碳以及惰性氣體，對KI的氧化有影響的可能有水、二氧化碳或二者都有；
實驗驗證：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，滴加鹽酸或通入二氧化碳都可使顏色變深，說明二氧化碳與鹽酸一樣可提供酸性環(huán)境，在酸性條件下KI可被氧氣氧化；
（2）驗證I^-被氧化是否必須要有H₂O的參與，可進行對比實驗：一份為干燥的二氧化碳和氧氣，另一份為濕潤的二氧化碳和氧氣，根據(jù)集氣瓶固體是否變色進行判斷．

解答：解：提出假設：空氣的成分含有氮氣、氧氣、水、二氧化碳以及惰性氣體，對KI的氧化有影響的可能有水、二氧化碳或二者都有，如假設一：需要H₂O的參與； 假設二：需要CO₂的參與；則假設三：H₂O、CO₂共同參與，故答案為：氮氣；H₂O、CO₂；
實驗驗證：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，滴加鹽酸或通入二氧化碳都可使顏色變深，說明二氧化碳與鹽酸一樣可提供酸性環(huán)境，在酸性條件下KI可被氧氣氧化，CO₂與KI反應的化學方程式為4KI+O₂+2CO₂=2K₂CO₃+2I₂，故答案為：酸性；4KI+O₂+2CO₂=2K₂CO₃+2I₂；
（2）驗證I^-被氧化是否必須要有H₂O的參與，可進行對比實驗：一份為干燥的二氧化碳和氧氣，另一份為濕潤的二氧化碳和氧氣，根據(jù)集氣瓶固體是否變色進行判斷，
若集氣瓶A中的KI固體顏色變黃，則氧化KI可以不需要H₂O參加；若集氣瓶A中的KI固體顏色不變，而集氣瓶B的KI固體顏色變黃，則氧化KI必須要有H₂O參加，
故答案為：

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結論
	/
干燥的二氧化碳和氧氣；濕潤的二氧化碳和氧氣	若集氣瓶A中的KI固體顏色變黃，則氧化KI可以不需要H2O參加；若集氣瓶A中的KI固體顏色不變，而集氣瓶B的KI固體顏色變黃，則氧化KI必須要有H2O參加

；密封且防止在干燥處．

點評：本題考查實驗探究，為高考常見題型，側重于學生的分析能力、實驗能力和評價能力的考查，注意根據(jù)物質的性質把握實驗原理，難度中等．