Question

某同学模拟工业制碘的方法，探究ClO₃^－和I^－的反应规律。实验操作及现象如下：

实验及试剂	编号	无色NaClO3溶液用量	试管中溶液颜色	淀粉KI试纸颜色
	1	0.05mL	浅黄色	无色
2	0.20mL	深黄色	无色
3	0.25mL	浅黄色	蓝色
4	0.30mL	无色	蓝色

(1)取实验2后的溶液，进行如下实验：

经检验，上述白色沉淀是AgCl。写出加入0.20mLNaClO₃后，溶液中ClO₃^－和I^－发生反应的离子方程式____________。

(2)查阅资料：一定条件下，I^－和I₂都可以被氧化成IO₃^－。

作出假设：NaClO₃溶液用量增加导致溶液褪色的原因是过量的NaClO₃溶液与(1)中的反应产物继续反应，同时生成Cl₂，反应的离子方程式是______________________。

进行实验：取少量实验4中的无色溶液进行以下实验，进一步佐证其中含有IO₃^－。其中试剂X可以是_________(填字母序号)。

a．碘水    b．KMnO₄溶液    c．NaHSO₃溶液

获得结论：NaClO₃溶液用量增加导致溶液褪色。

(3)小组同学继续实验，通过改变实验4中硫酸溶液的用量，获得如下实验结果：

编号	6.0mol·L^－^1H2SO4溶液用量	试管中溶液颜色	淀粉KI试纸颜色
5	0.25mL	浅黄色	无色
6	0.85mL	无色	蓝色

①对比实验4和5，可以获得的结论是______________________。

②实验6中ClO₃^－和I^－反应的离子方程式是______________________。

Answer

ClO3－＋6I－＋6H＋＝Cl－＋3I2＋3H2O 2ClO3－＋I2＝Cl2↑＋2IO3－ c H＋(或H2SO4)的用量少时，ClO3－和I－的反应生成I2，H＋(或H2SO4)的用量多时，ClO3－和I－的反应生成IO3－。 6ClO3－＋5I－＋6H＋＝3Cl2↑＋5IO3－＋3H2O

【解析】

实验1中，无色NaClO3用量少，试管中溶液呈浅黄色，KI试纸为无色，则表明试管中生成I2，但没有Cl2生成。实验2中，无色NaClO3用量增多，试管中溶液呈深黄色，KI试纸为无色，则表明试管中生成I2的量增多，但仍没有Cl2生成。实验3中，继续增加NaClO3用量，试管中溶液呈浅黄色，KI试纸为蓝色，则表明试管中生成I2的量不多，但有Cl2生成。

实验4中，继续增加NaClO3用量，试管中溶液呈无色，KI试纸为蓝色，则表明试管中生成I2又被氧化为IO3-，但有Cl2生成。

(1)从实验现象看，加入0.20mLNaClO3后，溶液中ClO3－和I－发生反应，生成I2和Cl-等。离子方程式ClO3－＋6I－＋6H＋＝Cl－＋3I2＋3H2O。答案为：ClO3－＋6I－＋6H＋＝Cl－＋3I2＋3H2O；

(2)NaClO3溶液用量增加导致溶液褪色的原因是过量的NaClO3溶液与(1)中的反应产物I2继续反应，生成IO3－，同时生成Cl2，反应的离子方程式是2ClO3－＋I2＝Cl2↑＋2IO3－。答案为：2ClO3－＋I2＝Cl2↑＋2IO3－；

取少量实验4中的无色溶液进行以下实验，进一步佐证其中含有IO3－。其中试剂X应具有还原性，可将IO3－还原为I2，所以X可以是NaHSO3溶液，故选c。答案为：c；

(3)①实验5是在实验4的基础上减少硫酸的用量，溶液由无色变为浅黄色，试纸由蓝色变为无色，则表明有I2生成但不生成Cl2，可以获得的结论是H＋(或H2SO4)的用量少时，ClO3－和I－的反应生成I2，H＋(或H2SO4)的用量多时，ClO3－和I－的反应生成IO3－。答案为：H＋(或H2SO4)的用量少时，ClO3－和I－的反应生成I2，H＋(或H2SO4)的用量多时，ClO3－和I－的反应生成IO3－；

②实验6中，增加硫酸用量，溶液无色，试纸变蓝，则表明ClO3－和I－反应，最终生成Cl2和IO3－，离子方程式是6ClO3－＋5I－＋6H＋＝3Cl2↑＋5IO3－＋3H2O。答案为6ClO3－＋5I－＋6H＋＝3Cl2↑＋5IO3－＋3H2O。