Question

某化學(xué)興趣小組同學(xué)在馓“證明海帶中存在碘元素”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)課本上的描述：“海帶灼燒后的灰燼中碘元素以I^-形式存在”產(chǎn)生了疑問。久置KI固體被氧化變質(zhì)，呈淺黃色（有I₂），KI固體直接加熱時(shí)，為什么不被氧化呢？因此，小組同學(xué)針對(duì)I^-被氧化條件除了氧氣之外還需要什么條件進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。

【提出假設(shè)】根據(jù)久置KI固體會(huì)被氧化而變質(zhì)，結(jié)合空氣的成分，首先排除     和稀有氣體的影響。然后對(duì)KI變質(zhì)條件提出合理假設(shè)：

假設(shè)一：需要H₂O的參與；

假設(shè)二：需要CO₂的參與；

假設(shè)三：                       。

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】

(1)為了驗(yàn)證假設(shè)二，小組同學(xué)設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案；取10mLKI溶液(濃度較大)于5支試管中，向試管中通入CO₂氣體或者滴加鹽酸。一段時(shí)間后對(duì)比試管中的顏色深淺，之后向試管中滴入淀粉溶液，再次對(duì)比試管中的顏色深淺，具體實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象見下表：

試管序號(hào)	1	2	3	4	5
通入CO2時(shí)間/min	0	1	5
滴加鹽酸/滴	0			3	6
溶液中顏色對(duì)比	無色	淺黃色→黃色（依次加深）
滴加淀粉溶液后的顏色對(duì)比	無色	淺藍(lán)色→藍(lán)色（依次加深）

 

小組同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象深入思考了CO₂在反應(yīng)過程中的作用，得出結(jié)論：CO₂氣體同鹽酸一樣在KI被氧化的過程中提供            環(huán)境。

寫出此實(shí)驗(yàn)中CO₂與KI反應(yīng)的化學(xué)方程式                     。

(2)為了驗(yàn)證I^-被氧化是否必須要有H₂O的參與，小組同學(xué)設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
①取一份純凈的KI固體，分成兩等份；
②一份加入到裝有            的集氣瓶A中； 一份加入到裝有            的集氣瓶A中； ③幾天后觀察。

 

【交流提高】

由于空氣中CO₂和水蒸氣的含量很低，導(dǎo)致在加熱KI的過程中這兩種氣體很容易被“驅(qū)散”，不能很好地與KI接觸，KI自然就不能被氧化。長時(shí)間保存碘化鉀需要避光、          。

 

Answer 1

【答案】

（13分）

[提出假設(shè)]   N₂（1分） ；  CO₂、H₂O的共同參與（2分）；

[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]  （1）酸性（1分）；4KI + O₂ + 2CO₂ == 2K₂CO₃ + 2I₂（3分）

（2）

實(shí)驗(yàn)步驟：	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
①取一份純凈的KI固體，分成兩等份；
②干燥的CO2和O2混合氣體（1分） 潮濕的CO2和O2混合氣體（1分）	若集氣瓶A中的KI固體顏色變黃，則氧化KI可以不需要H2O參加（1分）。   若集氣瓶A中的KI固體顏色不變，而集氣瓶B的KI固體顏色變黃，則氧化KI必須要有H2O參加（1分）。

 

（合理敘述給分）

[交流提高]    密封且放置在干燥處（2分）

【解析】

試題分析：本題的本質(zhì)是對(duì)氧化條件的探究，發(fā)生反應(yīng)的主體為碘離子和氧氣，條件是H₂O和CO₂中的一種或兩種，故探究的方向就是圍繞H₂O、CO₂及H₂CO₃；從而設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證明。在實(shí)驗(yàn)過程中可以做對(duì)比實(shí)驗(yàn)和參照實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中，就是要對(duì)比有無H₂O參與反應(yīng)反應(yīng)，故用CO₂、O₂與CO₂、O₂、H₂O，二組反應(yīng)進(jìn)行對(duì)比從而得到結(jié)論。

在解題過程中要注意對(duì)題意的理解和與課本知識(shí)的結(jié)合，輔以解決這類問題的基本方程進(jìn)行解答。這類題型要敢想、敢做，答題過程中力求準(zhǔn)確、規(guī)范。

考點(diǎn)：本題以探究實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，考查元素及化合物知識(shí)，實(shí)驗(yàn)探究基本方法等相關(guān)知識(shí)。