Question

碘是人体必需的生命元素，对人类的生长发育起着重要作用。碘主要存在于海草(如海带)、海水和盐矿中。某小组同学设计如下实验流程模拟从海草中提取碘。

(1)灼烧海草时，除需要三脚架外，还需要用到的下列仪器有_____(填标号字母)。

A.烧杯    B.坩埚    C.表面皿    D.泥三角    E.酒精灯    F.干燥管

(2)“氧化” 是关键步骤。小组同学设计实验探究 KI 溶液的氧化反应，实验记录如表所示：

序号	实验	操作	现象
Ⅰ		先加 0.5 mL 0.5 mol/L NaClO 溶液，后滴几滴淀粉溶液	溶液先变为浅黄色后溶液变蓝
Ⅱ		先加 0.5 mL 0.5 mol/L KI 溶液后滴几滴淀粉溶液	先溶液保持无色后溶液也不变蓝，且 pH=10

①实验Ⅰ中溶液变为浅黄色所发生反应的离子方程式是：_________________     。

②对比实验 I 和 II，探究实验 II 反应后“溶液不变蓝”的原因，小组同学提出两种假设：

假设 1：NaClO 溶液显碱性，I₂ 在碱性溶液发生歧化反应 3I₂ +6OH^－= IO₃^－+ 5I^－+ 3H₂O。

假设 2：NaClO 溶液有强氧化性，可氧化 I₂。

(a)NaClO 溶液显碱性的原因： __________(用离子方程式表示)。

(b)设计实验 III，证实假设 2 成立，所用装置如图所示，甲溶液是___________ ，实验现象是______________。

③小组同学又设计了如下实验：

序号	实验	操作	现象
Ⅳ		敞口试管	2 小时后滴加淀粉溶液才出现蓝色
Ⅴ	敞口试管 水浴 70℃	20 min 溶液保持无色，冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色
Ⅵ	密闭试管 水浴 70℃	溶液迅速出现黄色，且黄色逐渐加，冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色

(a)分析实验Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ，得出影响氧气氧化 KI 溶液的反应速率的因素有 ____、_____ 。

(b)试解释与实验Ⅵ相比，实验Ⅴ速率较慢的原因 _____________。

Answer

BDE 2I-+ ClO-+H2O= I2+ Cl-+ 2OH- ClO-+H2OHClO+OH- 次氯酸钠溶液 右侧碘水颜色变浅，电流表指针发生偏转 温度 试管开闭方式 敞口方式，当温度为70℃，产生的碘单质容易挥发，冷却后，会继续生产碘单质，故反应较慢

【解析】

(1)根据灼烧操作进行作答；；

(2)①次氯酸钠具有强氧化性，可将I-氧化成单质碘，碘水呈浅黄色；

②(a)次氯酸钠是弱酸强碱盐，因水解而显碱性；

(b)根据原电池原理进行运用；

③(a)根据表格，对比作答；

(b)温度为70℃，产生的碘单质容易挥发，冷却后，会继续生产碘单质。

(1)灼烧海藻固体时，需要用到三脚架、酒精灯、盛放海藻的坩埚以及支撑坩埚的泥三角，故答案为：BDE；

(2)①实验I中发生反应2I-+ ClO-+H2O= I2+ Cl-+ 2OH-，得到单质碘，碘水呈浅黄色，故答案为：2I-+ ClO-+H2O= I2+ Cl-+ 2OH-；

②(a)次氯酸根在水中会水【解析】
ClO-+H2OHClO+OH-，因而显碱性，故答案为：ClO-+H2OHClO+OH-；

(b)既然要验证次氯酸钠能否氧化单质碘，甲溶液应是次氯酸钠溶液，若二者能发生氧化还原反应，右侧碘水因被消耗而颜色变浅，并且电流表的指针会发生偏转 ，故答案为：次氯酸钠溶液；右侧碘水颜色变浅，电流表指针发生偏转；

③(a)根据表格，得出影响氧气氧化 KI 溶液的反应速率的因素有温度、试管开闭方式，故答案为：温度；试管开闭方式；

(b)Ⅴ和 Ⅵ对比，Ⅴ采用敞口方式，当温度为70℃，产生的碘单质容易挥发，冷却后，会继续生产碘单质，故反应较慢，故答案为：敞口方式，当温度为70℃，产生的碘单质容易挥发，冷却后，会继续生产碘单质，故反应较慢。