Question

某小组探究Na₂SO₃溶液和KIO₃溶液的反应。

实验I：向某浓度的KIO₃酸性溶液（过量）中加入Na₂SO₃溶液（含淀粉），一段时间（t秒）后，溶液突然变蓝。

资料：IO₃^-在酸性溶液氧化I^-，反应为IO₃^- + 5I^- + 6H⁺ = 3I₂ + 3H₂O

（1）溶液变蓝，说明Na₂SO₃具有_________性。

（2）针对t秒前溶液未变蓝，小组做出如下假设：

i．t秒前未生成I₂，是由于反应的活化能______（填“大”或“小”），反应速率慢导致的。

ii．t秒前生成了I₂，但由于存在Na₂SO₃，_____（用离子方程式表示），I₂被消耗。

（3）下述实验证实了假设ii合理。

实验II：向实验I的蓝色溶液中加入_______，蓝色迅速消失，后再次变蓝。

（4）进一步研究Na₂SO₃溶液和KIO₃溶液反应的过程，装置如下。

实验III：K闭合后，电流表的指针偏转情况记录如下表：

表盘
时间/min	0～t1	t2～t3	t4
偏转 位置	右偏至Y	指针回到“0”处，又返至“X”处；如此周期性往复多次……	指针 归零

① K闭合后，取b极区溶液加入盐酸酸化的BaCl₂溶液，现象是______。

② 0～t₁时，从a极区取溶液于试管中，滴加淀粉溶液，溶液变蓝；直接向a极区滴加淀粉溶液，溶液未变蓝。判断IO₃^- 在a极放电的产物是_______。

③ 结合反应解释t₂～t₃时指针回到“0”处的原因：________。

（5）综合实验I、II、III，下列说法正确的是_______。

A．对比实验I、II，t秒后溶液变蓝，I中SO₃^2-被完全氧化

B．对比实验I、III，t秒前IO₃^- 未发生反应

C．实验III中指针返回X处的原因，可能是I₂氧化SO₃^2-

Answer

还原 大 少量 生成白色沉淀 此时，a极区发生反应IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O ，IO3- 不再与SO32-发生反应，外电路无电流通过 AC

【解析】

（1）向某浓度的KIO3酸性溶液（过量）中加入Na2SO3溶液（含淀粉），一段时间（t秒）后，溶液突然变蓝。说明溶液中生成了I2，IO3－中I的化合价从＋5降低到0，硫的化合价升高，则Na2SO3具有还原性，答案为还原；

（2）i.一般情况下活化能大，化学反应速率慢，答案为大；

ii. I2具有氧化性，SO32－具有还原性，能够发生氧化还原反应，则I2被还原成I－，SO32－被氧化成SO42－，根据得失电子守恒和原子守恒，配平方程式。答案为I2＋SO32－＋H2O=2I－＋SO42－＋2H＋；

（3）为了证明假设ii的合理性，即生成的I2会由于Na2SO3的存在，而与之反应，使得溶液不再呈蓝色，则需要在含有I2的溶液中，加入少量的Na2SO3溶液，与I2反应，使蓝色消失，答案为少量Na2SO3；

（4）0～t1，指针右偏至Y，说明有电流产生，发生了氧化还原反应，t2～t3，指针回到“0”处，又返至“X”处；如此周期性往复多次……中间有一段时间，回路中没有电流产生，之后往复，直到亚硫酸钠完全反应完。

①闭合开关后，指针有偏转，有发生反应说明SO32－被氧化成了SO42－。加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成。答案为生成白色沉淀；

②0～t1时，直接向a极区滴加淀粉溶液，溶液未变蓝，但是又发生了反应，根据假设，生成的碘单质与SO32－反应，生成了I－，答案为I－；

③t2～t3时指针回到“0”处，说明电路中没有电流，SO32－没有参与反应，但是随后又有电流产生，而且偏转到X，说明有碘单质生成，是碘酸根和碘离子的反应，答案为此时，a极区发生反应IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O ，IO3- 不再与SO32-发生反应，外电路无电流通过；

（5）A．如果有SO32－存在，SO32－会与I2反应，现溶液呈现蓝色，说明存在I2，没有SO32－，A正确；B. 对比实验I、III，t秒前IO3－还原成I－，而不是I2，有发生变化，B项错误；C．指针回到0，电路中没有发生反应，发生的反应是IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O，但是随后指针又转到x，说明又与SO32－反应，产生电流。如果是IO3-与SO32－反应，指针会指到Y，所以是I2与SO32－反应，C正确；答案为AC。