向KI溶液中持續(xù)通入Cl2,發(fā)現(xiàn)溶液先由無色變?yōu)樽攸S色,一段時(shí)間后褪色。探究溶液變色的原因。
(1)溶液變?yōu)樽攸S色的原因是KI被Cl2氧化為I2,離子方程式是
2I-+Cl2=2Cl-+I2
2I-+Cl2=2Cl-+I2
。
【猜測(cè)】棕黃色褪去的原因是I2被氧化,氧化產(chǎn)物中I的化合價(jià)記為+x。
【實(shí)驗(yàn)I】設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證I2被氧化
裝置 |
序號(hào) |
試劑a |
現(xiàn)象 |
|
甲 |
Na2SO3溶液 |
溶液均變黃, 遇淀粉變藍(lán) |
乙 |
KI溶液 |
(2)①本實(shí)驗(yàn)中,試劑a作
還原
還原
劑(填“氧化”或“還原”)。
②甲能證實(shí)I
2被氧化而乙不能,原因是
通過還原產(chǎn)物為I2可證明原溶液中含有高價(jià)態(tài)的含碘物質(zhì);甲用Na2SO3不引入碘元素,則生成的I2一定是還原產(chǎn)物;乙中I2可能是KI被其他氧化劑氧化生成
通過還原產(chǎn)物為I2可證明原溶液中含有高價(jià)態(tài)的含碘物質(zhì);甲用Na2SO3不引入碘元素,則生成的I2一定是還原產(chǎn)物;乙中I2可能是KI被其他氧化劑氧化生成
。
【實(shí)驗(yàn)Ⅱ】通過如下實(shí)驗(yàn)可測(cè)定x
i.取vmLcmol?L
-1KI溶液于錐形瓶中,通入過量Cl
2至棕黃色褪去。
ii.邊攪拌邊加熱錐形瓶中的溶液,一段時(shí)間后,操作A,試紙不變藍(lán)。
iii.冷卻至室溫后,加入過量KI固體,生成大量紫黑色沉淀(I
2)。
iv.立即用amol?L
-1Na
2S
2O
3溶液滴定。滴定過程中沉淀逐漸溶解,溶液顏色逐漸變深再變淺。當(dāng)溶液變?yōu)闇\黃色時(shí),加入淀粉溶液,繼續(xù)滴定至終點(diǎn),消耗Na
2S
2O
3溶液bmL。
已知:I
2+2S
2O
32-═S
4O
62-+2I
-I
-+I
2?I
3-(棕黃色)
I
2在純水中溶解度很小,飽和碘水呈淺黃色
(3)ⅱ的目的是除去溶液中的Cl
2,操作A是
將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放于錐形瓶口
將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放于錐形瓶口
。
(4)結(jié)合數(shù)據(jù),計(jì)算可得x=
(用代數(shù)式表示)。
【反思】
(5)實(shí)驗(yàn)過程中,在未知x具體數(shù)值的情況下,iii中為保證所加的KI固體過量,理論上加入的n(KI)應(yīng)大于i中n(KI)的
7
7
(填數(shù)字)倍。
(6)從平衡移動(dòng)的角度解釋iv中“溶液顏色逐漸變深再變淺”的原因:
隨滴定反應(yīng)進(jìn)行,c(I-)增大,使I2+I-?I3-平衡正向移動(dòng),促進(jìn)I2溶解,c(I3-)增大,溶液顏色變深;I2完全溶解后,c(I2)隨滴定反應(yīng)進(jìn)行而減小,且減小的程度大于c(I-)增大的程度,上述平衡逆向移動(dòng),溶液顏色變淺
隨滴定反應(yīng)進(jìn)行,c(I-)增大,使I2+I-?I3-平衡正向移動(dòng),促進(jìn)I2溶解,c(I3-)增大,溶液顏色變深;I2完全溶解后,c(I2)隨滴定反應(yīng)進(jìn)行而減小,且減小的程度大于c(I-)增大的程度,上述平衡逆向移動(dòng),溶液顏色變淺
。
【答案】2I
-+Cl
2=2Cl
-+I
2;還原;通過還原產(chǎn)物為I
2可證明原溶液中含有高價(jià)態(tài)的含碘物質(zhì);甲用Na
2SO
3不引入碘元素,則生成的I
2一定是還原產(chǎn)物;乙中I
2可能是KI被其他氧化劑氧化生成;將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放于錐形瓶口;
-1;7;隨滴定反應(yīng)進(jìn)行,c(I
-)增大,使I
2+I
-?I
3-平衡正向移動(dòng),促進(jìn)I
2溶解,c(I
3-)增大,溶液顏色變深;I
2完全溶解后,c(I
2)隨滴定反應(yīng)進(jìn)行而減小,且減小的程度大于c(I
-)增大的程度,上述平衡逆向移動(dòng),溶液顏色變淺