Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)模擬工業(yè)制碘的方法，探究ClO和I的反應(yīng)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象如下：

實(shí)驗(yàn)及試劑	編號(hào)	無(wú)色NaClO3 溶液用量	試管中 溶液顏色	淀粉KI 試紙顏色
	1	0.05 mL	淺黃色	無(wú)色
	2	0.20 mL	深黃色	無(wú)色
	3	0.25 mL	淺黃色	藍(lán)色
	4	0.30 mL	無(wú)色	藍(lán)色

（1）取實(shí)驗(yàn)2后的溶液，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

經(jīng)檢驗(yàn)，上述白色沉淀是AgCl。寫出加入0.20 mL NaClO3后，溶液中ClO3－和I－發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： 。

（2）查閱資料：一定條件下，I－和I2都可以被氧化成IO3－。

作出假設(shè)： NaClO3溶液用量增加導(dǎo)致溶液褪色的原因是過(guò)量的NaClO3溶液與（1）中的反應(yīng)產(chǎn)物繼續(xù)反應(yīng)，同時(shí)生成Cl2。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

①取少量實(shí)驗(yàn)4中的無(wú)色溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步佐證其中含有IO3-。

其中試劑X可以是 （填字母序號(hào)）。

a．碘水 b．MnO4溶液 c．NaHSO3溶液

② 有同學(xué)提出，僅通過(guò)濕潤(rùn)淀粉KI試紙變藍(lán)的現(xiàn)象不能說(shuō)明生成Cl2，便補(bǔ)充了如下實(shí)驗(yàn)：將實(shí)驗(yàn)4中的濕潤(rùn)淀粉KI試紙?zhí)鎿Q為濕潤(rùn)的淀粉試紙，再滴加0.30 mL 1.33 mol·L1 NaClO3溶液后，發(fā)現(xiàn)濕潤(rùn)的淀粉試紙沒(méi)有明顯變化。進(jìn)行以上對(duì)比實(shí)驗(yàn)的目的是 ，進(jìn)一步佐證實(shí)驗(yàn)4中生成了Cl2。

獲得結(jié)論：NaClO3溶液用量增加導(dǎo)致溶液褪色的原因是 （用離子方程式表示）。

（3）小組同學(xué)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)4中硫酸溶液的用量，獲得如下實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

編號(hào)	6.0 mol·L1 H2SO4溶液用量	試管中溶液顏色	淀粉KI試紙顏色
5	0.25 mL	淺黃色	無(wú)色
6	0.85 mL	無(wú)色	藍(lán)色

①對(duì)比實(shí)驗(yàn)4和5，可以獲得的結(jié)論是 。

②用離子方程式解釋實(shí)驗(yàn)6的現(xiàn)象： 。

Answer 1

【答案】（1）ClO3－+6I－+6H+＝Cl－+3I2+3H2O（2）①c

②排除易升華的I2對(duì)濕潤(rùn)淀粉KI試紙檢驗(yàn)Cl2的干擾 2ClO3－+I2＝Cl2↑+2IO3－

（3）①ClO3－和I－的反應(yīng)規(guī)律與H+（或H2SO4）的用量有關(guān)

②6ClO3－+5I－+6H+＝3Cl2↑+5IO3－+3H2O

【解析】

試題分析：（1）白色沉淀是AgCl，說(shuō)明反應(yīng)中有氯離子生成，因此氯酸鈉的還原產(chǎn)物是氯離子，所以溶液中ClO3－和I－發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為ClO3－+ 6I－+ 6H+＝Cl－+ 3I2 + 3H2O。

（2）①溶液由無(wú)色變?yōu)辄S色，說(shuō)明有碘單質(zhì)生成，因此說(shuō)明溶液中的碘酸根被還原為單質(zhì)碘，選項(xiàng)中只有亞硫酸鈉能被碘酸鉀氧化，答案選c；

②由于碘易升華，所以進(jìn)行以上對(duì)比實(shí)驗(yàn)的目的是排除易升華的I2對(duì)濕潤(rùn)淀粉KI試紙檢驗(yàn)Cl2的干擾；根據(jù)以上分析可知NaClO3溶液用量增加導(dǎo)致溶液褪色的原因是由于氯酸根被生成的碘還原，而碘被氧化為碘酸根，反應(yīng)的離子方程式為2ClO3－ + I2＝Cl2↑+ 2IO3－。

（3）①對(duì)比實(shí)驗(yàn)4和5中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以獲得的結(jié)論是ClO3－和I－的反應(yīng)規(guī)律與H+（或H2SO4）的用量有關(guān)。②試管中溶液顏色是無(wú)色，說(shuō)明沒(méi)有碘生成，二淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)色，說(shuō)明有碘生成，因此反應(yīng)中有氯氣產(chǎn)生，將碘化鉀氧化，所以反應(yīng)的離子方程式為6ClO3－ + 5I－ + 6H+ ＝3Cl2↑ + 5IO3－+ 3H2O。