Question

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
①	2 mL 1mol·L^-1KI溶液+5滴淀粉	无明显变化
②	2 mL1 mol·L^-1KI 溶液+5 滴淀粉+2mL0. 2 mol·L^-1HC1	溶液变蓝
③	2mLl mol·L^-1KI溶液+5滴淀粉+ 2mL0.2 mol·L^-1KC1	无明显变化
④	2mL1 mol·L^-1KI溶液+5滴淀粉+2 mL0. 2 mol·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__________________。

(2)实验②中发生反应的离子方程式是_____________________。

(3)实验②比实验④溶液颜色深的原因是___________________。

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
⑤	2mL混有KOH的pH=8.5的lmol·L^-1 KI溶液+5滴淀粉	溶液略变蓝
⑥	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________________。

(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，_____________。

(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___________________。

(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__________。

Answer

验证Cl-是否影响KI与O2的反应 4I-+O2+4H+=2I2+2H2O 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 pH=10的KOH溶液 电流表指针偏转，烧杯b中的溶液逐渐变蓝色 3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O 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-。

【解析】本题考查实验方案设计与评价，（1）学习小组探究不同条件下KI与氧气的反应，根据③所加药品，因此实验③验证Cl－在含有K＋溶液中是否影响KI与O2的反应；（2）溶液变蓝说明有I2的生成，氧气把I－氧化成I2，因此离子方程式为4I－＋O2＋4H＋=2I2＋2H2O；（3）对比②和④，其他条件相同，但盐酸是强酸，醋酸是弱酸，因此盐酸中c(H＋)大于醋酸中c(H＋)，即酸性越强，氧气的氧化性越强；（4）此装置是原电池装置，根据实验目的验证pH=10的KOH溶液中氧气不能氧化I－，因烧杯a中盛放pH=10的KOH溶液；（5）猜想不正确，说明发生氧气把I－氧化成I2，存在电子的得失，即电流表指针发生偏转，烧杯b中的溶液逐渐变蓝；（6）pH=10的KOH－淀粉溶液中，滴加碘水，先变蓝后褪色，产生IO2－，说明I2在碱性条件下发生歧化反应，即I2＋OH－→IO3－＋I－＋H2O，依据IO3－和I－进行化合价升降法进行配平，即离子反应方程式为3I2+6OH－=IO3－+5I－+3H2O；（7）对比实验①和实验⑥的反应条件，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－。