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1.资料显示:O2的氧化性随溶液pH的增大逐渐减弱.室温下,某学习小组利用下图装置探究不同条件下KI与O2的反应,实验记录如下.
序号烧杯中的液体5分钟后现象
2mL 1mol•L-1KI溶液+5滴淀粉无明显变化
2mL1mol•L-1KI 溶液+5 滴淀粉+2mL0.2mol•L-1HC1溶液变蓝
2mLl mol•L-1KI溶液+5滴淀粉+2mL0.2mol•L-1KC1无明显变化
2mL1mol•L-1KI溶液+5滴淀粉+2mL0.2mol•L-1CH3COOH溶液变蓝,颜色
较②浅
回答下列问题:
(1)实验③的目的是验证Cl-是否影响KI与O2的反应.
(2)实验②中发生反应的离子方程式是4I-+O2+4H+=2I2+2H2O.
(3)实验②比实验④溶液颜色深的原因是其他条件相同时,HCl是强电解质,溶液中c(H+)较醋酸大,O2的氧化性较强.
为进一步探究KI与O2的反应,用上述装置继续进行实验:
序号烧杯中的液体5小时后现象
2mL混有KOH的pH=8.5的lmol•L-1KI溶液+5滴淀粉溶液略变蓝
2mL混有KOH的pH=10的lmol•L-1KI溶液+5滴淀粉无明显变化
对于实验⑥的现象.甲同学猜想“pH=10时O2不能氧化I-”,他设计了下列装置进行实验以验证猜想.

(4)烧杯a中的溶液为pH=10的KOH溶液.
(5)实验结果表明此猜想不成立.支持该结论的实验现象是:通入O2后,电流表指针偏转,烧杯b中的溶液逐渐变蓝色.
(6)乙同学向pH=10的“KOH一淀粉溶液”中滴加碘水,溶液先变蓝后迅速褪色,经检测褪色后的溶液中含有IO3-,用离子方程式表示退色的原因是3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O.
(7)该小组同学对实验过程进行了整体反思,推测实验①和实验⑥的现象产生的原因分别可能是中性条件下,O2的氧化性比较弱,短时间内难以生成“一定量”碘单质使溶液颜色发生变化;pH=10的KOH溶液中I-被氧化生成I2,I2迅速发生歧化反应变为IO3-和I-

分析 (1)对比实验①②③可知实验目的是验证碘化钾被氧气氧化的条件和影响离子;
(2)2mL1mol•L-1KI 溶液+5 滴淀粉+2mL0.2mol•L-1HC1,溶液变蓝色,说明碘离子被氧化为碘单质;
(3)对比②④盐酸和醋酸相比,醋酸是弱酸氢离子浓度小;
(4)实验⑤2mL混有KOH的pH=8.5的lmol•L-1KI溶液+5滴淀粉溶液略变蓝,2mL混有KOH的pH=10的lmol•L-1KI溶液+5滴淀粉无明显变化,甲同学猜想“pH=10时O2不能氧化I-”,实验验证利用原电池原理判断,烧杯a中是pH=10的氢氧化钾溶液;
(5)若pH=10时O2不能氧化I-,通入O2后能发生原电池反应,b中淀粉变蓝色;
(6)pH=10的“KOH一淀粉溶液”中滴加碘水,溶液先变蓝后迅速褪色,经检测褪色后的溶液中含有IO3-,是碘单质和碱反应生成碘酸钾和碘化钾和水;
(7)中性条件下,O2的氧化性比较弱,短时间内难以生成“一定量”碘单质使溶液颜色发生变化,pH=10的KOH溶液中I-被氧化生成I2,碘单质迅速和碱发生气化反应.

解答 解:(1)2mL 1mol•L-1KI溶液+5滴淀粉无变化,2mL1mol•L-1KI 溶液+5 滴淀粉+2mL0.2mol•L-1HC1,溶液变蓝色,说明碘离子被氧化为碘单质,2mLl mol•L-1KI溶液+5滴淀粉+2mL0.2mol•L-1KC1无变化,比较可知氢离子影响碘化钾中碘离子被空气氧化,实验③的目的是验证Cl-是否影响KI与O2的反应,
故答案为:验证Cl-是否影响KI与O2的反应;
(2)2mL1mol•L-1KI 溶液+5 滴淀粉+2mL0.2mol•L-1HC1,溶液变蓝色,说明碘离子被氧化为碘单质,反应的离子方程式为:4I-+O2+4H+=2I2+2H2O,
故答案为:4I-+O2+4H+=2I2+2H2O;
(3)2mL1mol•L-1KI 溶液+5 滴淀粉+2mL0.2mol•L-1HC1,溶液变蓝,2mL1mol•L-1KI溶液+5滴淀粉+2mL0.2mol•L-1CH3COOH,溶液变蓝,颜色较②浅,说明氢离子浓度大小影响氧气氧化碘离子被氧化的测定,实验②比实验④溶液颜色深的原因是其他条件相同时,HCl是强电解质,溶液中c(H+)较醋酸大,O2的氧化性较强,
故答案为:其他条件相同时,HCl是强电解质,溶液中c(H+)较醋酸大,O2的氧化性较强;
(4)实验⑤2mL混有KOH的pH=8.5的lmol•L-1KI溶液+5滴淀粉溶液略变蓝,2mL混有KOH的pH=10的lmol•L-1KI溶液+5滴淀粉无明显变化,甲同学猜想“pH=10时O2不能氧化I-”,实验验证利用原电池原理判断,烧杯a中是pH=10的氢氧化钾溶液,用来验证滴入碘化钾淀粉不变蓝色,
故答案为:pH=10的KOH溶液;
(5)实验结果表明此猜想不成立.支持该结论的实验现象是:通入O2后,电流表指针偏转,烧杯b中的溶液逐渐变蓝色,
故答案为:电流表指针偏转,烧杯b中的溶液逐渐变蓝色;
(6)乙同学向pH=10的“KOH一淀粉溶液”中滴加碘水,溶液先变蓝后迅速褪色,经检测褪色后的溶液中含有IO3-,褪色原因涉及的离子方程式为:3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O,
故答案为:3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O;
(7)中性条件下,O2的氧化性比较弱,短时间内难以生成“一定量”碘单质使溶液颜色发生变化,pH=10的KOH溶液中I-被氧化生成I2,碘单质迅速和碱发生气化反应,实验①和实验⑥的现象产生的原因分别可能是:中性条件下,O2的氧化性比较弱,短时间内难以生成“一定量”碘单质使溶液颜色发生变化;pH=10的KOH溶液中I-被氧化生成I2,I2迅速发生歧化反应变为IO3-和I-
故答案为:中性条件下,O2的氧化性比较弱,短时间内难以生成“一定量”碘单质使溶液颜色发生变化;pH=10的KOH溶液中I-被氧化生成I2,I2迅速发生歧化反应变为IO3-和I-

点评 本题考查了物质性质、物质反应和现象、实验方案设计、主要是反应现象和影响因素的理解应用,掌握基础是解题关键,题目难度中等.

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