Question

【題目】某同學對Cl2與KI溶液的反應進行了實驗探究。反應裝置如下：

通入氯氣一段時間，KI溶液變為黃色。繼續通入氯氣一段時間后，溶液黃色褪去，變為無色。繼續通入氯氣，最后溶液變為淺黃綠色。

（1）Cl2與NaOH溶液反應的化學方程式是___。

（2）KI溶液變為黃色說明氯氣具有的___性，該反應的離子方程式是___。

（3）已知I2+I-I3-，I2、I3-在水中均呈黃色。為確定黃色溶液的成分，進行了以下實驗。

①實驗b的目的是___。

②根據實驗a中，水層中含有的粒子有___。

	操作	實驗現象
a	取2～3mL黃色溶液，加入足量CCl4，振蕩靜置	CCl4層呈紫紅色，水層顯淺黃色
b	取2～3mL飽和碘水，加入足量CCl4，振蕩靜置	CCl4層呈紫紅色，水層幾近無色

③實驗a中水溶液顏色變淺的原因是___。

④為保證實驗的嚴謹性，在實驗a、b的基礎上，需補充一個實驗，該實驗為___。

（4）通入氯氣，溶液由黃色變為無色，是因為氯氣將I2氧化，已知1molCl2可氧化0.2molI2，該反應的化學方程式是___。

（5）根據上述實驗，請預測向淀粉-KI溶液中持續通入氯氣，可能觀察到的現象為___。

（6）溶液最終變為淺綠色的原因是___。

Answer 1

【答案】2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O 氧化性 2I-+Cl2=2Cl-+I2 對比實驗，證明實驗a中水層顯淺黃色是因為存在I2+I-I3-平衡，不是單一的I2濃度降低所導致的 I2、I-、I3-、Cl-、K+ 由于萃取使水溶液中I2濃度降低，同時I2+I-I3-平衡逆向向移動，I3-濃度也降低，導致水溶液顏色變淺 取2～3mLKI溶液，滴加少量的氯水(或通入少量氯氣，或加入少量碘單質)，再加入足量CCl4，振蕩靜置，觀察到水層是否為黃色（或取少量實驗a的水層溶液滴加AgNO3溶液，觀察是否有黃色沉淀生成。或取少量實驗a的水層溶液淀粉溶液，觀察是否變藍） I2+5Cl2+6H2O=10HCl+2HIO3 溶液先變藍后褪色 氯氣過量，過量的氯氣溶解于水，水中含有氯氣分子

【解析】

氯氣通入KI溶液中，氯氣與碘離子反應生成單質碘，碘與溶液中的碘離子結合生成I3-(I2、I3-在水中均呈黃色)，通入過量的氯氣，溶液由黃色變為無色，是因為氯氣將I2氧化為HIO3。

(1)氯氣與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應的化學方程式為2NaOH+Cl2 =NaCl+NaClO+H2O；

(2)通入氯氣，KI溶液變為黃色，說明生成碘單質，說明氯氣的氧化性比碘強，反應的離子方程式為2I-+Cl2=2Cl-+I2；

(3)①實驗b可用與對比實驗，可證明a中溶液存在I3-，說明存在I2+I-I3-平衡，不是單一的I2濃度降低所導致的；

②存在I2+I-I3-平衡，則溶液中存在I2、、I3-，另外還含有Cl-、K+；

③存在I2+I-I3-平衡，溶液中存在I2，加入四氯化碳，碘易溶于四氯化碳，溶液中碘濃度降低，則I2+I-I3-平衡逆向向移動，I3-濃度也降低，導致水溶液顏色變淺；

④為保證實驗的嚴謹性，在實驗a、b的基礎上，可取2~3mLKI溶液，滴加少量的氯水(或通入少量氯氣，或加入少量碘單質)，再加入足量CCl4，振蕩靜置，觀察到水層是否為黃色，或取少量實驗a的水層溶液滴加AgNO3溶液，觀察是否有黃色沉淀生成．或取少量實驗a的水層溶液淀粉溶液，觀察是否變藍；

(4)氧化性Cl2>I2，KI溶液中通入氯氣發生2KI+Cl2=2KCl+I2，溶液變成黃色，繼續通入氯氣，發生I2+5Cl2+6H2O=10HCl+2HIO3；

(5)向淀粉-KI溶液中持續通入氯氣，先生成單質碘，溶液變成藍色，繼續通入氯氣，碘被氧化生成HIO3，溶液褪色，故答案為：溶液先變藍后褪色；

(6)氯氣過量，過量的氯氣溶解于水，水中含有氯氣分子，氯水呈淺綠色。