Question

【題目】碘化鉀(KI)是白色固體，保存不當會被氧化為單質碘(I2)而泛黃變質。實驗小組為探究碘化鉀變質原理，進行如下活動。

（查閱資料）

I．對于碘化鉀變質的原理，有兩種不同的反應：

甲：4KI+O2+2CO2==2K2CO3+2I2乙：4KI+O2+2X=4KOH+2I2

⑴請將上述方程式補充完整，X的化學式是_____。

Ⅱ．KOH與NaOH都屬于堿，二者的化學性質相似。

（進行實驗）實驗1：探究變質的原理

取適量碘化鉀固體暴露于空氣一段時間，觀察到固體泛黃。往泛黃的固體中加入足量稀硫酸，產生無色無味的氣體，通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁。

⑵實驗過程中產生的氣體是_____。化學小組認為：據此現象，還不能得出“反應甲是造成碘化鉀變質的原因”的結論。理由是_____。

（進行實驗）實驗2：探究變質的條件

分別取適量KI于燃燒匙中，再分別放入盛有不同物質的集氣瓶中，塞緊膠塞，若干天后觀察。

（解釋與結論）

⑶對比實驗_____（填序號），可以得出KI變質一定與水有關。對比實驗_____（填序號），可以得出KI變質一定與氧氣有關。

⑷從上述實驗可推知，KI變質的條件是_____。

（提出問題）CO2的作用是什么？

（進行實驗）

分別取10mL同濃度的KI溶液于3支試管中（試管編號1，2，3），再向試管2中通入CO2，向試管3中滴加幾滴鹽酸，分別用pH試紙測定溶液的pH；幾分鐘后，觀察溶液的顏色。實驗現象記錄如下：

試管序號	1	2	3
溶液pH	pH=8	pH=6	pH=4
溶液顏色	無色	淺黃色	黃色

（解釋與結論）

⑸①pH試紙的使用方法是_____。②CO2在KI變質過程中的作用是_____。

（反思與評價）

⑹探究KI變質條件時，同學們排除了氮氣和稀有氣體的影響，其原因是_____。

（拓展應用）

測定實驗中使用的鹽酸中所含溶質的質量分數。

⑺向燒杯中加入質量分數為10%的氫氧化鈉溶液40g，再逐滴加入該鹽酸，用pH計測定滴加過程中溶液的pH值。圖2為滴加鹽酸的質量與溶液pH的關系圖。

①a點對應的溶液中的溶質為_____（寫化學式）。

②鹽酸與氫氧化鈉溶液反應是_____（選填“吸熱”或“放熱”）反應。

請以此次測定的數據，列式計算該鹽酸的實際溶質質量分數。_____（寫出計算過程）

⑻該鹽酸的實際溶質質量分數與標簽上標出的溶質質量分數不同的可能原因：_____（不考慮測量誤差）。

Answer 1

【答案】H2O CO2 無法判斷K2CO3是按反應甲原理產生，還是按反應乙原理中生成的KOH吸收產生的CO2而產生的 2、4 3、4 水和氧氣同時存在 在玻璃片上放一小片pH試紙,用玻璃棒蘸取少量待測液,滴到試紙上,把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較，讀出該溶液的pH值 提供酸性環境，加快KI變質 氮氣和稀有氣體的化學性質穩定 NaCl、HCl 放熱 14.6% 鹽酸具有揮發性

【解析】

（1）由質量守恒定律：反應前后，原子種類、數目均不變，由反應的化學方程式可知，反應前鉀、碘、氧的原子個數分別為4、4、2，反應后鉀、碘、氧、氫原子的個數分別為4、4、4、4，根據反應前后原子種類、數目不變，則每個X分子由兩個氫原子和一個氧原子組成，X的化學式為H2O；

（2）實驗過程中產生的氣體為二氧化碳，因為二氧化碳可以使澄清石灰水變渾濁，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水；

化學小組認為據此現象，還不能得出“反應甲是造成碘化鉀變質的原因”的結論，理由是：反應乙原理中生成的氫氧化鉀與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鉀，通過向其中加入稀硫酸，只能判斷固體中含有碳酸鉀，無法判斷K2CO3是按反應甲原理產生，還是按反應乙原理中生成的KOH吸收產生的CO2而產生的。

（3）根據探究實驗條件須遵循單一變量的原則可知，對比實驗2和4，可以得出KI變質一定與水有關；對比實驗3和4，可以得出KI變質一定與氧氣有關；

（4）從上述實驗可推知，KI變質的條件是：H2O和O2同時存在；

（5）①用鑷子夾取一小塊試紙放在潔凈的玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取待測溶液點在試紙的中央，變色后與標準比色卡對照，即可確定溶液的pH；

②由試管1、2、3的實驗現象可知，KI在酸性環境下容易變質，所以CO2在KI變質過程中的作用是：提供酸性環境，加快碘化鉀變質；

（6）探究KI變質條件時，同學們排除了氮氣和稀有氣體的影響，其原因是：氮氣和稀有氣體化學性質穩定；

（7）①pH等于7時鹽酸與氫氧化鈉恰好完全反應，a點對應的pH小于7，即呈酸性，鹽酸過量，所以a點對應的溶液中的溶質為NaCl、HCl；

②鹽酸與氫氧化鈉溶液反應是放熱反應；

pH等于7時鹽酸與氫氧化鈉恰好完全反應，對應的鹽酸溶液的質量是25g，設鹽酸的質量為x：

x=3.65g

鹽酸的實際溶質質量分數為

（8）鹽酸具有揮發性，是導致鹽酸溶液溶質質量分數減少的原因；