Question

【題目】某小組以4H＋＋4I－＋O2＝2I2＋2H2O為研究對(duì)象，探究影響氧化還原反應(yīng)因素。

實(shí)驗(yàn)	氣體a	編號(hào)及現(xiàn)象
	HCl	Ⅰ.溶液迅速呈黃色
	SO2	Ⅱ.溶液較快呈亮黃色
	CO2	Ⅲ.長(zhǎng)時(shí)間后，溶液呈很淺的黃色
	空氣	Ⅳ.長(zhǎng)時(shí)間后，溶液無(wú)明顯變化

（1）實(shí)驗(yàn)Ⅳ的作用是______________。用CCl4萃�、�、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的溶液，萃取后下層CCl4的顏色均無(wú)明顯變化。

（2）取萃取后上層溶液，用淀粉檢驗(yàn)：Ⅰ、Ⅲ的溶液變藍(lán)；Ⅱ、Ⅳ的溶液未變藍(lán)。溶液變藍(lán)說(shuō)明Ⅰ、Ⅲ中生成了______________。

（3）查閱資料：I2易溶于KI溶液。下列實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該結(jié)論并解釋Ⅰ、Ⅲ的萃取現(xiàn)象。

現(xiàn)象x是______________。

（4）針對(duì)Ⅱ中溶液未檢出I2的原因，提出三種假設(shè)：

假設(shè)1：溶液中c（H＋）較小。小組同學(xué)認(rèn)為此假設(shè)不成立，依據(jù)是______________。

假設(shè)2：O2只氧化了SO2，化學(xué)方程式是______________。

假設(shè)3：I2不能在此溶液中存在。

（5）設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了假設(shè)3，并繼續(xù)探究影響氧化還原反應(yīng)的因素。

i.�、蛑辛咙S色溶液，滴入品紅，紅色褪去。

ii.取Ⅱ中亮黃色溶液，加熱，黃色褪去，經(jīng)品紅檢驗(yàn)無(wú)SO2。加入酸化的AgNO3溶液，產(chǎn)生大量AgI沉淀，長(zhǎng)時(shí)間靜置，沉淀無(wú)明顯變化。

iii.取Ⅱ中亮黃色溶液，控制一定電壓和時(shí)間進(jìn)行電解，結(jié)果如下。

電解時(shí)間/min	溶液	陽(yáng)極	陰極
t1	黃色變淺、有少量SO42－	檢出I2，振蕩后消失	H2
	溶液無(wú)色、有大量SO42－	檢出I2，振蕩后消失	H2

結(jié)合化學(xué)反應(yīng)，解釋上表中的現(xiàn)象：______________。

（6）綜合實(shí)驗(yàn)證據(jù)說(shuō)明影響I－被氧化的因素及對(duì)應(yīng)關(guān)系______________。

Answer 1

【答案】對(duì)照組，證明只有O2時(shí)很難氧化I－ I2 上層黃色，下層無(wú)色 假設(shè)1：SO2在水中的溶解度比CO2大，且H2SO3的酸性強(qiáng)于H2CO3，因此溶液酸性更強(qiáng) 假設(shè)2：2SO2＋O2＋2H2O＝2H2SO4 陽(yáng)極發(fā)生2I－－2e－＝I2，生成的I2與溶液中的SO2發(fā)生反應(yīng)：SO2＋I2＋2H2O＝H2SO4＋2HI，以上過(guò)程循環(huán)進(jìn)行，SO2減少，SO增多 通過(guò)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ，說(shuō)明c（H＋）越大，I－越易被氧化；在酸性條件下，KI比Agl易氧化，說(shuō)明c（I－）越大（或指出與碘離子的存在形式有關(guān)亦可），越易被氧化；與反應(yīng)條件有關(guān)，相同條件下，電解時(shí)檢出I2，未電解時(shí)未檢出I2。（其他分析合理給分）

【解析】

(1)對(duì)比實(shí)驗(yàn)I、Ⅲ，溶液酸性不同，酸性越強(qiáng)溶液變黃色需要時(shí)間越短，說(shuō)明酸性越強(qiáng)反應(yīng)越強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)Ⅳ做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，證明只有O2很難氧化I-；

(2)淀粉遇碘單質(zhì)變藍(lán)色；

(3)四氯化碳中的碘單質(zhì)溶解在KI溶液中，溶液與四氯化碳不互溶，且溶液密度比四氯化碳的��；

(4)假設(shè)1：實(shí)驗(yàn)Ⅲ中產(chǎn)生碘單質(zhì)，二氧化硫在水中溶解度比二氧化碳的大，且亞硫酸的酸性比碳酸的強(qiáng)；假設(shè)2：在溶液中氧氣將二氧化硫氧化生成硫酸；

(5)ⅲ．陽(yáng)極中I-被氧化為I2，再與溶液中二氧化硫反應(yīng)生成硫酸與HI，反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行；

(6)對(duì)比實(shí)驗(yàn)I、Ⅲ、Ⅳ可知，反應(yīng)與氫離子濃度有關(guān)；對(duì)比(5)中實(shí)驗(yàn)ii，可知酸性條件下，KI比AgI更容易氧化；由(5)中iii可知，相同條件下，與反應(yīng)條件有關(guān)，電解時(shí)檢出碘單質(zhì)，未電解時(shí)沒有檢出碘單質(zhì)。

(1)對(duì)比實(shí)驗(yàn)I、Ⅲ，溶液酸性不同，酸性越強(qiáng)溶液變黃色需要時(shí)間越短，說(shuō)明酸性越強(qiáng)反應(yīng)越強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)Ⅳ做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，證明只有O2很難氧化I-；

(2)淀粉遇碘單質(zhì)變藍(lán)色，溶液變藍(lán)說(shuō)明I、Ⅲ中生成了I2；

(3)四氯化碳中的碘單質(zhì)溶解在KI溶液中，溶液與四氯化碳不互溶，且溶液密度比四氯化碳的小，X中現(xiàn)象為：溶液分層，下層為無(wú)色有機(jī)層，上層為水溶液層，呈黃色；

(4)假設(shè)1：實(shí)驗(yàn)Ⅲ中產(chǎn)生碘單質(zhì)，二氧化硫在水中溶解度比二氧化碳的大，且亞硫酸的酸性比碳酸的強(qiáng)，溶液酸性更強(qiáng)，故實(shí)驗(yàn)II中溶液未檢出I2，不是溶液中c(H+)較小所致；假設(shè)2：在溶液中氧氣將二氧化硫氧化生成硫酸，反應(yīng)方程式為：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4；

(5)ⅲ．陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)：2I--2e-=I2，生成的I2與溶液中SO2發(fā)生反應(yīng)：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，上述反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行，SO2減少，SO42-增加；

(6)對(duì)比實(shí)驗(yàn)I、Ⅲ、Ⅳ可知，c(H+)越大，I-越容易被氧化。對(duì)比(5)中實(shí)驗(yàn)ii，可知酸性條件下，KI比AgI更容易氧化，即c(I-)越大，越容易被氧化。由(5)中iii可知，相同條件下，與反應(yīng)條件有關(guān)，電解時(shí)檢出碘單質(zhì)，未電解時(shí)沒有檢出碘單質(zhì)。