Question

【題目】某實驗小組同學模擬工業制碘的方法，探究ClO和I的反應規律。實驗操作及現象如下：

實驗及試劑	編號	無色NaClO3 溶液用量	試管中 溶液顏色	淀粉KI 試紙顏色
	1	0.05 mL	淺黃色	無色
	2	0.20 mL	深黃色	無色
	3	0.25 mL	淺黃色	藍色
	4	0.30 mL	無色	藍色

（1）取實驗2后的溶液，進行如下實驗：

經檢驗，上述白色沉淀是AgCl。寫出加入0.20 mL NaClO3后，溶液中ClO3－和I－發生反應的離子方程式： 。

（2）查閱資料：一定條件下，I－和I2都可以被氧化成IO3－。

作出假設： NaClO3溶液用量增加導致溶液褪色的原因是過量的NaClO3溶液與（1）中的反應產物繼續反應，同時生成Cl2。

進行實驗：

①取少量實驗4中的無色溶液進行以下實驗，進一步佐證其中含有IO3-。

其中試劑X可以是 （填字母序號）。

a．碘水 b．MnO4溶液 c．NaHSO3溶液

② 有同學提出，僅通過濕潤淀粉KI試紙變藍的現象不能說明生成Cl2，便補充了如下實驗：將實驗4中的濕潤淀粉KI試紙替換為濕潤的淀粉試紙，再滴加0.30 mL 1.33 mol·L1 NaClO3溶液后，發現濕潤的淀粉試紙沒有明顯變化。進行以上對比實驗的目的是 ，進一步佐證實驗4中生成了Cl2。

獲得結論：NaClO3溶液用量增加導致溶液褪色的原因是 （用離子方程式表示）。

（3）小組同學繼續實驗，通過改變實驗4中硫酸溶液的用量，獲得如下實驗結果：

編號	6.0 mol·L1 H2SO4溶液用量	試管中溶液顏色	淀粉KI試紙顏色
5	0.25 mL	淺黃色	無色
6	0.85 mL	無色	藍色

①對比實驗4和5，可以獲得的結論是 。

②用離子方程式解釋實驗6的現象： 。

Answer 1

【答案】（1）ClO3－+6I－+6H+＝Cl－+3I2+3H2O（2）①c

②排除易升華的I2對濕潤淀粉KI試紙檢驗Cl2的干擾 2ClO3－+I2＝Cl2↑+2IO3－

（3）①ClO3－和I－的反應規律與H+（或H2SO4）的用量有關

②6ClO3－+5I－+6H+＝3Cl2↑+5IO3－+3H2O

【解析】

試題分析：（1）白色沉淀是AgCl，說明反應中有氯離子生成，因此氯酸鈉的還原產物是氯離子，所以溶液中ClO3－和I－發生反應的離子方程式為ClO3－+ 6I－+ 6H+＝Cl－+ 3I2 + 3H2O。

（2）①溶液由無色變為黃色，說明有碘單質生成，因此說明溶液中的碘酸根被還原為單質碘，選項中只有亞硫酸鈉能被碘酸鉀氧化，答案選c；

②由于碘易升華，所以進行以上對比實驗的目的是排除易升華的I2對濕潤淀粉KI試紙檢驗Cl2的干擾；根據以上分析可知NaClO3溶液用量增加導致溶液褪色的原因是由于氯酸根被生成的碘還原，而碘被氧化為碘酸根，反應的離子方程式為2ClO3－ + I2＝Cl2↑+ 2IO3－。

（3）①對比實驗4和5中的實驗現象可以獲得的結論是ClO3－和I－的反應規律與H+（或H2SO4）的用量有關。②試管中溶液顏色是無色，說明沒有碘生成，二淀粉碘化鉀試紙變藍色，說明有碘生成，因此反應中有氯氣產生，將碘化鉀氧化，所以反應的離子方程式為6ClO3－ + 5I－ + 6H+ ＝3Cl2↑ + 5IO3－+ 3H2O。