Question

资料显示“O₂的氧化性随溶液pH的增大逐渐减弱”。某兴趣小组探究不同条件下KI与O₂的反应．实验如下。

装置	烧杯中的液体	现象（5分钟后）
	①2 mL1 mol/LKI溶液+5滴淀粉	无明显变化
②2 mL1 mol/LKI溶液+5滴淀粉+2 mL0.2 mol/L HCl	溶液变蓝
③2 mL1 mol/LKI溶液+5滴淀粉+2 mL0.2 mol/L KCl	无明显变化
④2 mL1 mol/LKI溶液+5滴淀粉+2 mL0.2 mol/L CH3COOH	溶液变蓝，颜色较②浅

(1)实验②中生成I₂的离子方程式是___________。

(2)实验③的目的是_________。

(3)实验④比②溶液颜色浅的原因是_________。

(4)为进一步探究KI与O₂的反应，用上表中的装置继续进行实验：

烧杯中的液体	现象（5小时后）
⑤2 mLpH=8.5混有KOH的1mol/L KI溶液+5滴淀粉	溶液才略变蓝
⑥2 mLpH=10混有KOH的1mol/L KI溶液+5滴淀粉	无明显变化

I．对于实验⑥的现象．甲同学提出猜想“pH=10时O₂不能氧化I^-”，设计了下列装置进行实验，验证猜想。

i．烧杯a中的溶液为____。

ii．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，________。

Ⅱ．乙同学向pH=10的KOH溶液（含淀粉）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^-，褪色的原因是（用离子方程式表示）_____________。

(5)该小组同学对实验过程进行了整体反思．推测实验①的现象产生的原因可能是_______；实验⑥的现象产生的原因可能是_______。

Answer

4I-+O2+4H+=2I2+2H2O 验证Cl-是否影响KI与O2的反应 其他条件相同时，CH3COOH是弱电解质，溶液中c(H+)较盐酸小，O2的氧化性减弱 pH=10的KOH溶液 电流表指针偏转，烧杯b的溶液颜色变深 3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O 中性条件下，O2的氧化性比较弱，该反应速率慢，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-。

【解析】(1)实验②是在酸性条件下氧气将碘离子氧化生成碘单质，碘单质遇淀粉使溶液变蓝，其反应的离子方程式是：4I-+O2+4H+=2I2+2H2O；（2）实验②加入盐酸电离产生的H+和Cl-，通过实验③可以排除是否为Cl-离子对于KI与O2的反应的影响；(3) 其他条件相同时，CH3COOH是弱电解质，溶液中c(H+)较盐酸小，O2的氧化性随溶液pH的增大逐渐减弱，故实验④比②溶液颜色浅；(4) i．甲同学提出猜想“pH=10时O2不能氧化I-”，故烧杯a中的溶液可以为pH=10的KOH溶液；ii．通入O2后，若电流表指针偏转，烧杯b的溶液颜色变深，则pH=10时O2也能氧化I-，此猜想不成立。Ⅱ．碱性条件下碘单质发生歧化反应生成IO3-和I-，则开始滴入时遇淀粉变蓝，后碘消耗而褪色，其离子反应方程式为：3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O ；(5)实验①的现象产生的原因可能是中性条件下，O2的氧化性比较弱，该反应速率慢，短时间内难以生成“一定量”的碘单质使溶液颜色发生变化；实验⑥的现象产生的原因可能是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-。

点睛：本题考查氧元素和碘元素的氧化性强弱的探究，通过对酸碱性溶液中氧的氧化性强弱进行探究，利用碘遇淀粉变蓝的现象进行判断，综合考查了实验基础及电化学基础，离子反应等知识点，本题解题的关键在于实验条件的理解及离子变化中氧化性、还原性强弱的判断。