Question

4．淀粉碘化鉀試紙或溶液是實(shí)驗(yàn)室中的常用試劑．某中學(xué)化學(xué)興趣小組用淀粉碘化鉀溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	1	2	3
實(shí)驗(yàn)步驟	取一小片濾紙用淀粉碘化鉀溶液濕潤(rùn)后，放在表面皿上，置于空氣中，觀察現(xiàn)象	取一小片濾紙用淀粉碘化鉀溶液濕潤(rùn)后，放在表面皿上，置于氧氣中，觀察現(xiàn)象	取少量淀粉碘化鉀溶液置于試管中，通往足量的氯氣，觀察現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	試紙緩慢變藍(lán)	試紙不變藍(lán)	溶液先變藍(lán)后褪色

針對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的一些反�，F(xiàn)象，需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究：
（1）提出問題：
①實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)2現(xiàn)象不同，猜想原因最有可能是二氧化碳參與氧氣與碘離子的氧化反應(yīng)；要證明該猜想是正確的，可以將用淀粉碘化鉀溶液濕潤(rùn)的濾紙置于混有二氧化碳的氧氣中，若濾紙變藍(lán)，證明猜想正確．此過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2CO₂+O₂+4I^-=2CO₃^2-+2I₂．
②實(shí)驗(yàn)3中溶液藍(lán)色褪去的原因可能是
猜想一：氯氣將碘單質(zhì)氧化
猜想二：氯氣將淀粉氧化
猜想三：氯氣將碘單質(zhì)和淀粉都氧化
（2）設(shè)計(jì)探究方案
要證明實(shí)驗(yàn)3褪色的原因是猜想一所致，可向褪色后的溶液中滴加少量碘水，若溶液變藍(lán)色，即可證明．
（3）實(shí)驗(yàn)反思
查閱相關(guān)材料可知，氯所可將單質(zhì)碘氧化為HIO₃，酸性條件下，IO₃^-可被SO₃^2-、I^-還原為碘單質(zhì)．其工業(yè)廢水中的陰離子可能含有IO₃^-、I^-中的一種或兩種，要證明其中含有何種陰離子，你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是取廢水少許于試管中，依次加入淀粉溶液和稀硫酸溶液，弱溶液變藍(lán)色證明同時(shí)含有I^-、IO₃^-離子，弱溶液不變藍(lán)，在滴入KI溶液弱溶液變藍(lán)色則證明含、IO₃^-離子，弱溶液不變藍(lán)證明只含有I^-（寫出簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和結(jié)論）．發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)1：取一小片濾紙用淀粉碘化鉀溶液濕潤(rùn)后，放在表面皿上，置于空氣中，試紙緩慢變藍(lán)是碘離子被空氣中氧氣氧化為碘單質(zhì)，實(shí)驗(yàn)2：取一小片濾紙用淀粉碘化鉀溶液濕潤(rùn)后，放在表面皿上，置于氧氣中，試紙不變藍(lán)說明無碘單質(zhì)生成，對(duì)比實(shí)驗(yàn)1、2可知空氣中氮?dú)夥�(wěn)定不會(huì)影響反應(yīng)，空氣中二氧化碳會(huì)影響反應(yīng)結(jié)果；取少量淀粉碘化鉀溶液置于試管中，通往足量的氯氣，溶液先變藍(lán)后褪色，是因?yàn)槁葰庋趸�碘離子生成碘單質(zhì)，繼續(xù)通入會(huì)氧化碘單質(zhì)生成碘酸鹽；
（1）①對(duì)比實(shí)驗(yàn)1、2可知空氣中氮?dú)夥�(wěn)定不會(huì)影響反應(yīng)，空氣中二氧化碳會(huì)影響反應(yīng)結(jié)果，要證明該猜想是正確的，可以將用淀粉碘化鉀溶液濕潤(rùn)的濾紙置于含二氧化碳的氧氣氣體中看是否變藍(lán)色檢驗(yàn)；
（2）實(shí)驗(yàn)3中溶液藍(lán)色褪去的原因可能是猜想一：氯氣將碘單質(zhì)氧化，利用淀粉遇到碘單質(zhì)變藍(lán)色設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；
（3）其工業(yè)廢水中的陰離子可能含有IO₃^-、I^-中的一種或兩種，要證明其中含有何種陰離子，可以利用酸性條件下碘酸根離子和碘離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘單質(zhì)．

解答 解：實(shí)驗(yàn)1：取一小片濾紙用淀粉碘化鉀溶液濕潤(rùn)后，放在表面皿上，置于空氣中，試紙緩慢變藍(lán)是碘離子被空氣中氧氣氧化為碘單質(zhì)，實(shí)驗(yàn)2：取一小片濾紙用淀粉碘化鉀溶液濕潤(rùn)后，放在表面皿上，置于氧氣中，試紙不變藍(lán)說明無碘單質(zhì)生成，對(duì)比實(shí)驗(yàn)1、2可知空氣中氮?dú)夥�(wěn)定不會(huì)影響反應(yīng)，空氣中二氧化碳會(huì)影響反應(yīng)結(jié)果；取少量淀粉碘化鉀溶液置于試管中，通往足量的氯氣，溶液先變藍(lán)后褪色，是因?yàn)槁葰庋趸�碘離子生成碘單質(zhì)，繼續(xù)通入會(huì)氧化碘單質(zhì)生成碘酸鹽；
（1）①對(duì)比實(shí)驗(yàn)1、2可知空氣中氮?dú)夥�(wěn)定不會(huì)影響反應(yīng)，可能原因是空氣中二氧化碳會(huì)影響反應(yīng)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)2現(xiàn)象不同，猜想原因最有可能是：二氧化碳參與氧氣與碘離子的氧化反應(yīng)，要證明該猜想是正確的，可以將用淀粉碘化鉀溶液濕潤(rùn)的濾紙置于含二氧化碳的氧氣氣體中，若濾紙變藍(lán)色，猜想正確，此過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是：2CO₂+O₂+4I^-=2CO₃^2-+2I₂，
故答案為：二氧化碳參與氧氣與碘離子的氧化反應(yīng)；混有二氧化碳的氧氣；濾紙變藍(lán)；2CO₂+O₂+4I^-=2CO₃^2-+2I₂；
（2）實(shí)驗(yàn)3中溶液藍(lán)色褪去的原因可能是
猜想一：氯氣將碘單質(zhì)氧化
猜想二：氯氣將淀粉氧化
猜想三：氯氣將碘單質(zhì)和淀粉都氧化
要證明實(shí)驗(yàn)3褪色的原因是猜想一所致，可向褪色后的溶液中滴加少量碘水，利用淀粉遇到碘單質(zhì)變藍(lán)色設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，
故答案為：碘水；溶液變藍(lán)色；
（3）其工業(yè)廢水中的陰離子可能含有IO₃^-、I^-中的一種或兩種，要證明其中含有何種陰離子，可以利用酸性條件下碘酸根離子和碘離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘單質(zhì)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是：取廢水少許于試管中，依次加入淀粉溶液和稀硫酸溶液，弱溶液變藍(lán)色證明同時(shí)含有I^-、IO₃^-離子，弱溶液不變藍(lán)，在滴入KI溶液弱溶液變藍(lán)色則證明含、IO₃^-離子，弱溶液不變藍(lán)證明只含有I^-，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，
故答案為：取廢水少許于試管中，依次加入淀粉溶液和稀硫酸溶液，弱溶液變藍(lán)色證明同時(shí)含有I^-、IO₃^-離子，弱溶液不變藍(lán)，在滴入KI溶液弱溶液變藍(lán)色則證明含、IO₃^-離子，弱溶液不變藍(lán)證明只含有I^-；IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、注意題干信息的分析判斷，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．