Question

【題目】某同學(xué)對(duì)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(wú)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(shuō)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___。

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)a中，水層中含有的粒子有___。

	操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
a	取2～3mL黃色溶液，加入足量CCl4，振蕩?kù)o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?kù)o置	CCl4層呈紫紅色，水層幾近無(wú)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(wú)色，是因?yàn)槁葰鈱?/span>I2氧化，已知1molCl2可氧化0.2molI2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。

（5）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)預(yù)測(cè)向淀粉-KI溶液中持續(xù)通入氯氣，可能觀察到的現(xiàn)象為___。

（6）溶液最終變?yōu)闇\綠色的原因是___。

Answer 1

【答案】2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O 氧化性 2I-+Cl2=2Cl-+I2 對(duì)比實(shí)驗(yàn)，證明實(shí)驗(yàn)a中水層顯淺黃色是因?yàn)榇嬖?/span>I2+I-I3-平衡，不是單一的I2濃度降低所導(dǎo)致的 I2、I-、I3-、Cl-、K+ 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(dòng)，I3-濃度也降低，導(dǎo)致水溶液顏色變淺 取2～3mLKI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?kù)o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�；蛉∩倭繉�(shí)驗(yàn)a的水層溶液淀粉溶液，觀察是否變藍(lán)） I2+5Cl2+6H2O=10HCl+2HIO3 溶液先變藍(lán)后褪色 氯氣過(guò)量，過(guò)量的氯氣溶解于水，水中含有氯氣分子

【解析】

氯氣通入KI溶液中，氯氣與碘離子反應(yīng)生成單質(zhì)碘，碘與溶液中的碘離子結(jié)合生成I3-(I2、I3-在水中均呈黃色)，通入過(guò)量的氯氣，溶液由黃色變?yōu)闊o(wú)色，是因?yàn)槁葰鈱?/span>I2氧化為HIO3。

(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；

(2)通入氯氣，KI溶液變?yōu)辄S色，說(shuō)明生成碘單質(zhì)，說(shuō)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；

(3)①實(shí)驗(yàn)b可用與對(duì)比實(shí)驗(yàn)，可證明a中溶液存在I3-，說(shuō)明存在I2+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、、I3-，另外還含有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(dòng)，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2~3mLKI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?kù)o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2KI+Cl2=2KCl+I2，溶液變成黃色，繼續(xù)通入氯氣，發(fā)生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(guò)量，過(guò)量的氯氣溶解于水，水中含有氯氣分子，氯水呈淺綠色。