Question

向盛有KI溶液的試管中加入少許CCl₄后滴加氯水，CCl₄層變成紫色。如果繼續(xù)向試管中滴加氯水，振蕩，CCl₄層會逐漸變淺，最后變成無色。

完成下列填空：

1)寫出并配平CCl₄層由紫色變成無色的化學(xué)反應(yīng)方程式(如果系數(shù)是1，不用填寫)：

2)整個過程中的還原劑是           。

3)把KI換成KBr，則CCl₄層變?yōu)開_色：繼續(xù)滴加氯水，CCl₄層的顏色沒有變化。Cl₂、HIO₃、HBrO₃氧化性由強(qiáng)到弱的順序是                。

4)加碘鹽中含碘量為20mg～50mg／kg。制取加碘鹽(含KIO₃的食鹽)1000kg，若莊Kl與Cl₂反應(yīng)制KIO₃，至少需要消耗Cl₂        L(標(biāo)準(zhǔn)狀況，保留2位小數(shù))。

Answer 1

【答案】1）I₂+5Cl₂+6H₂O→2HIO₃+10HCl；2）KI、I₂；3）紅棕、HBrO₃>Cl₂>HIO₃；4）10.58。

【解析】此題考查氧化還原反應(yīng)的配平、氧化劑和還原劑、氧化性強(qiáng)弱的判斷、化學(xué)計算知識。分析反應(yīng)從開始滴加少許氯水時，其將KI中的I元素氧化成碘單質(zhì)；等CCl₄層變紫色后，再滴加氯水時，其將碘單質(zhì)進(jìn)一步氧化成碘酸。1）根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則，分析反應(yīng)中的化合價變化，I元素的化合價從0→+5，升高5價，Cl元素的化合價從0→-1，降低1價，綜合得失電子守恒和質(zhì)量守恒，可配平出：I₂+5Cl₂+6H₂O→2HIO₃+10HCl；2）分析整個過程中化合價升高的都是I元素，還原劑為：KI和I₂；3）KI換成KBr時，得到的是溴單質(zhì)，則其在CCl₄中呈紅棕色；繼續(xù)滴加氯水時，顏色不變，可知氯水不能將溴單質(zhì)氧化成HBrO₃，故其氧化性強(qiáng)弱順序為：HBrO₃>Cl₂>HIO₃；4）綜合寫出反應(yīng)方程式：KI+3Cl₂+3H₂O=KIO₃+6HCl，根據(jù)化學(xué)方程式計算，按最小值計算時，1000kg加碘食鹽中含碘20g，根據(jù)質(zhì)量守恒，可知：換算成碘酸鉀的質(zhì)量為：33.70g，物質(zhì)的量為：0.16mol，則需要消耗Cl₂的體積為：（20g/127g.mol^-1）×3×22.4L/mol=10.58L。

解法點撥：守恒定律是自然界最重要的基本定律，是化學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ)。在化學(xué)反應(yīng)中，守恒包括原子守恒、電荷守恒、得失電子守恒等。任何化學(xué)反應(yīng)在反應(yīng)前后應(yīng)遵守電荷或原子守恒。電荷守恒即反應(yīng)前后陰陽離子所帶電荷數(shù)必須相等；原子守恒（或稱質(zhì)量守恒），也就是反應(yīng)前后各元素原子個數(shù)相等；得失電子守恒是指在氧化還原反應(yīng)中，失電子數(shù)一定等于得電子數(shù)，即得失電子數(shù)目保持守恒。比如此題中我們就牢牢抓住了守恒，簡化了計算過程，順利解答。