Question

14．已知，氯、溴、碘在化合物中都會(huì)顯示-1、+1、+3、+5價(jià)，并且會(huì)相互化合形成鹵素互化物，取2.5克KClO₃粉末置于冰水冷卻的錐形瓶中，加入5.0克研細(xì)的I₂，再注入3cm³水，在45分鐘內(nèi)不斷振蕩，分批加入9～10cm³濃HCl，直到I₂完全消失為止（整個(gè)反應(yīng)過程保持在40℃以下）．將錐形瓶置于冰水中冷卻，得到橙黃色的晶體A．
將少量A置于室溫下的干燥的試管中，發(fā)現(xiàn)A有升華現(xiàn)象，用濕潤(rùn)的KI-淀粉試紙?jiān)诠芸跈z測(cè)，試紙變藍(lán)．接著把試管置于熱水浴中，有黃綠色的氣體生成，管內(nèi)的固體逐漸變成紅棕色液體．
將少量A分別和KI，Na₂S₂O₃，H₂S等溶液反應(yīng)，均首先生成I₂．
酸性的KMnO₄可將A氧化，得到的+5價(jià)含碘化合物．
（1）寫出A的化學(xué)式；寫出上述制備A的配平的化學(xué)方程式ICl₃，KClO₃十I₂+6HCl=2ICl₃+KCl+3H₂O．
（2）寫出A受熱分解的化學(xué)方程式ICl₃=ICl+Cl₂．
（3）寫出A和KI反應(yīng)的化學(xué)方程式ICl₃+3KI=2I₂+3KCl．

Answer 1

分析 （1）取2.5克KClO₃粉末置于冰水冷卻的錐形瓶中，加入5.0克研細(xì)的I₂，再注入3cm³水，在45分鐘內(nèi)不斷振蕩，分批加入9～10cm³濃HCl，直到I₂完全消失為止（整個(gè)反應(yīng)過程保持在40℃以下）．將錐形瓶置于冰水中冷卻，得到橙黃色的晶體A，根據(jù)元素守恒確定A中含有的元素，再根據(jù)得失電子數(shù)相等確定A的化學(xué)式，KClO₃在酸溶液中和I₂反應(yīng)得到黃色固體A、氯化鉀和水結(jié)合原子守恒書寫化學(xué)方程式；
（2）將少量A置于室溫下的干燥的試管中，發(fā)現(xiàn)A有升華現(xiàn)象，用濕潤(rùn)的KI-淀粉試紙?jiān)诠芸跈z測(cè)，試紙變藍(lán)，說明A具有氧化性，能氧化碘離子為碘單質(zhì)，接著把試管置于熱水浴中，有黃綠色的氣體生成為Cl₂，依據(jù)氧化還原反應(yīng)氯元素化合價(jià)升高，碘元素化合價(jià)降低，結(jié)合原子守恒得到ICl₃分解得到氯氣和鹵素互化物ICl，確定紅棕色液體為ICl，據(jù)此書寫化學(xué)方程式；
（3）將少量A分別和KI反應(yīng)生成I₂和KCl，依據(jù)原子守恒書寫化學(xué)方程式．

解答 解：將少量A置于室溫下的干燥的試管中，發(fā)現(xiàn)A有升華現(xiàn)象，用濕潤(rùn)的KI-淀粉試紙?jiān)诠芸跈z測(cè)，試紙變藍(lán)，說明A具有氧化性，能氧化碘離子為碘單質(zhì)，接著把試管置于熱水浴中，有黃綠色的氣體生成為Cl₂，管內(nèi)的固體逐漸變成紅棕色液體，將少量A分別和KI，Na₂S₂O₃，H₂S等溶液反應(yīng)，均首先生成I₂，酸性的KMnO₄可將A氧化，得到的+5價(jià)含碘化合物．
（1）取2.5克KClO₃粉末物質(zhì)的量=$\frac{2.5g}{122.5g/mol}$≈0.02mol，置于冰水冷卻的錐形瓶中，加入5.0克研細(xì)的I₂，物質(zhì)的量=$\frac{5g}{254g/mol}$≈0.02mol
A是共價(jià)化合物，含氯不含鉀，且含碘0.04mol，設(shè)A中碘的化合價(jià)是x，根據(jù)電子守恒0.02×6=0.04x，x=3，所以A的化學(xué)式為ICl₃，根據(jù)元素守恒確定A中含有的元素，再根據(jù)得失電子數(shù)相等確定A的化學(xué)式，KClO₃在酸溶液中和I₂反應(yīng)得到黃色固體A、氯化鉀和水結(jié)合原子守恒書寫化學(xué)方程式為：KClO₃十I₂+6HCl=2ICl₃+KCl+3H₂O，
故答案為：ICl₃，KClO₃十I₂+6HCl=2ICl₃+KCl+3H₂O
（2）將少量A置于室溫下的干燥的試管中，發(fā)現(xiàn)A有升華現(xiàn)象，用濕潤(rùn)的KI-淀粉試紙?jiān)诠芸跈z測(cè)，試紙變藍(lán)，說明A具有氧化性，能氧化碘離子為碘單質(zhì)，接著把試管置于熱水浴中，有黃綠色的氣體生成為Cl₂，依據(jù)氧化還原反應(yīng)氯元素化合價(jià)升高，碘元素化合價(jià)降低，結(jié)合原子守恒得到ICl₃分解得到氯氣和鹵素互化物ICl，確定紅棕色液體為ICl，據(jù)此書寫化學(xué)方程式為：ICl₃=ICl+Cl₂，
故答案為：ICl₃=ICl+Cl₂；
（3）將少量A分別和KI反應(yīng)生成I₂和KCl，依據(jù)原子守恒書寫化學(xué)方程式為：ICl₃+3KI=2I₂+3KCl，
故答案為：ICl₃+3KI=2I₂+3KCl．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)式的確定，根據(jù)元素守恒、氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等來分析解答即可，注意題干信息和反應(yīng)現(xiàn)象的理解應(yīng)用，難度中等．