Question

9．向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl₄后滴加氯水，CCl₄层变成紫色．如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl₄层会逐渐变浅，最后变成无色．完成下列填空：
（1）写出并配平CCl₄层由紫色变成无色的化学反应方程式（如果系数是1，不用填写）：
I₂□+5Cl₂□+6H₂O□→2HIO₃+10HCl□
（2）整个过程中的还原剂是KI、I₂．
（3）把KI换成KBr，则CCl₄层变为棕色；继续滴加氯水，CCl₄层的颜色没有变化．Cl₂、HIO₃、HBrO₃氧化性由强到弱的顺序是HBrO₃＞Cl₂＞HIO₃．

Answer 1

分析 （1）氯气具有强氧化性，向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl₄后滴加氯水，CCl₄层变成紫色，说明生成I₂，继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl₄层会逐渐变浅，最后变成无色，说明I₂被进一步氧化，生成HIO₃，同时氯气被还原为HCl，则碘元素化合价变化为：0→+5，氯气中氯元素化合价变化为：0→-1，依据得失电子守恒、原子个数守恒配平方程式；
（2）根据化合价变化判断氧化剂和还原剂；
（3）判断反应中氧化性强弱，可根据化学方程式判断：氧化剂+还原剂═还原产物+氧化产物；氧化性：氧化剂＞氧化产物；还原性：还原剂＞还原产物来分析．

解答 解：①氯气具有强氧化性，向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl₄后滴加氯水，CCl₄层变成紫色，说明生成I₂，继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl₄层会逐渐变浅，最后变成无色，说明I₂被进一步氧化，生成HIO₃，同时氯气被还原为HCl，则碘元素化合价变化为：0→+5，氯气中氯元素化合价变化为：0→-1，1mol碘单质反应失去10mol电子，1mol氯气反应得到2mol电子，二者最小公倍数为10，依据氧化还原反应得失电子守恒，则氯气系数为5，碘单质系数为1，依据原子个数守恒，方程式：I₂+5Cl₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl；
故答案为：I₂、5Cl₂、6H₂O、2HIO₃、10HCl；
（2）在2KI+Cl₂=2KCl+I₂反应，I元素的化合价升高，被氧化，KI在反应中做还原剂，在5Cl₂+I₂+6H₂0=2HIO₃+10HCl反应，I元素的化合价升高，被氧化，I₂在反应中做还原剂．
故答案为：KI、I₂；
（3）氯气的氧化性比溴强，将KI换成KBr，则生成Br₂，则CCl₄层变为棕色，继续滴加氯水，CCl₄层的颜色没有变化，说明氧化性HBrO₃＞Cl₂，根据氧化剂和还原剂反应生成氧化产物和还原产物，氧化剂氧化性大于氧化产物的氧化性，
则有Cl₂＞HIO₃，所以氧化性顺序为HBrO₃＞Cl₂＞HIO₃，
故答案为：棕；HBrO₃＞Cl₂＞HIO₃．

点评 本考查氧化还原反应的配平、氧化剂和还原剂、氧化性强弱的判断、化学计算知识．此题解答中用到了守恒法，守恒定律是自然界最重要的基本定律，是化学科学的基础．在化学反应中，守恒包括原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等．比如此题中我们就牢牢抓住了守恒，简化了计算过程，顺利解答．