Question

【題目】某化學(xué)小組同學(xué)用下列裝置和試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的條件。供選試劑:30%H2O2溶液、0.1 mol/L H2SO4溶液、MnO2固體、KMnO4固體

(1)小組同學(xué)設(shè)計(jì)甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)，記錄如下(請(qǐng)補(bǔ)充完整甲組實(shí)驗(yàn)儀器的名稱(chēng)。)

	操 作	現(xiàn) 象
甲	向Ⅰ的錐形瓶中加入MnO2，向Ⅰ的________中加入30%的H2O2溶液,連接Ⅰ、Ⅲ,打開(kāi)活塞	Ⅰ中產(chǎn)生無(wú)色氣體并伴隨大量的白霧;Ⅲ中有氣泡冒出,溶液迅速變藍(lán)
乙	向Ⅱ中加入KMnO4固體，連接Ⅱ、Ⅲ，點(diǎn)燃酒精燈	Ⅲ中有氣泡冒出,溶液不變藍(lán)
丙	向Ⅱ中加入KMnO4固體，Ⅲ中加入適量0.1mol/LH2SO4溶液，連接Ⅱ、Ⅲ，點(diǎn)燃酒精燈	Ⅲ中有氣泡冒出,溶液變藍(lán)

(2)丙實(shí)驗(yàn)中O2與KI溶液反應(yīng)的離子方程式是__________________。

(3)對(duì)比乙、丙實(shí)驗(yàn)可知，O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的適宜條件是____________。為進(jìn)一步探究該條件對(duì)反應(yīng)速率的影響,可采取的實(shí)驗(yàn)措施是____________。

(4)由甲、乙、丙三實(shí)驗(yàn)推測(cè)，甲實(shí)驗(yàn)可能是I中的白霧使溶液變藍(lán)。學(xué)生將I中產(chǎn)生的氣體直接通入下列_____________(填字母）溶液，證明了白霧中含有H2O2。

A.酸性 KMnO4 B. FeCl2 C. Na2S D.品紅

(5)資料顯示：KI溶液在空氣中久置會(huì)被緩慢氧化:4KI+O2 +2H2O=2I2 +4KOH。該小組同學(xué)取20ml久置的KI溶液，向其中加入幾滴淀粉溶液，結(jié)果沒(méi)有觀察到溶液顏色變藍(lán)，他們猜想可能是:3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O造成的。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明他們的猜想是否正確:___。

Answer 1

【答案】分液漏斗 O2+4I-+4H+=2I2+2H2O 酸性環(huán)境 使用不同濃度的稀硫酸做對(duì)比實(shí)驗(yàn) AD 在上述未變藍(lán)的溶液中滴入0.1 mol/L H2SO4溶液，觀察現(xiàn)象，若溶液變藍(lán)，則猜想正確，否則錯(cuò)誤

【解析】

由題給信息可知，甲實(shí)驗(yàn)利用二氧化錳做催化劑，在不加熱的條件下制備氧氣，Ⅰ中產(chǎn)生無(wú)色氣體和大量的白霧能使KI溶液被氧化生成碘單質(zhì)；乙實(shí)驗(yàn)用高錳酸鉀固體受熱分解制備氧氣，Ⅲ中有氣泡冒出,溶液不變藍(lán)說(shuō)明氧氣不能使KI溶液被氧化；丙實(shí)驗(yàn)用高錳酸鉀固體受熱分解制備氧氣，Ⅲ中有氣泡冒出,溶液變藍(lán)說(shuō)明酸性條件下使KI溶液被氧化生成碘單質(zhì)。

（1）由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，應(yīng)向裝置Ⅰ的分液漏斗中加入30%的H2O2溶液，故答案為：分液漏斗；

(2)丙實(shí)驗(yàn)中O2與KI溶液在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成單質(zhì)碘，反應(yīng)的離子方程式是O2+4I-+4H+=2I2+2H2O，故答案為：O2+4I-+4H+=2I2+2H2O；

(3)對(duì)比乙、丙實(shí)驗(yàn)可知，O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的適宜條件是酸性環(huán)境，可以使用不同濃度的稀硫酸做對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究酸性條件對(duì)反應(yīng)速率的影響，故答案為：酸性環(huán)境；使用不同濃度的稀硫酸做對(duì)比實(shí)驗(yàn)；

（4）A、雙氧水具有還原性，高錳酸鉀溶液能夠?qū)㈦p氧水氧化，導(dǎo)致高錳酸鉀溶液褪色，而氧氣不與高錳酸鉀溶液反應(yīng)，如果高錳酸鉀溶液褪色可證明混合氣體中含有雙氧水，故正確；

B、氧氣和雙氧水都能夠氧化亞鐵離子，溶液顏色變化無(wú)法證明混合氣體中含有雙氧水，故錯(cuò)誤；

C、雙氧水和氧氣都能夠氧化硫化鈉，有沉淀生成無(wú)法證明混合氣體中是否含有雙氧水，故錯(cuò)誤；

D、雙氧水具有氧化性，能使品紅溶液漂白褪色，氧氣不能使品紅溶液漂白褪色，如果品紅溶液褪色可證明混合氣體中含有雙氧水，故正確；

AD正確，故答案為：AD；

（5）酸性條件下，碘離子和碘酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成單質(zhì)碘，單質(zhì)碘能使淀粉溶液變藍(lán)色，則要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證他們的猜想是否正確，可以向未變藍(lán)的溶液中滴入稀硫酸，使溶液呈酸性，觀察溶液是否變藍(lán)，若變藍(lán)則可證明發(fā)生了歸中反應(yīng)生成了碘，猜想正確；若不變藍(lán)，則不能發(fā)生歸中反應(yīng)，則猜想不正確。故答案為：在上述未變藍(lán)的溶液中滴入0.1 mol/L H2SO4溶液，觀察現(xiàn)象，若溶液變藍(lán)，則猜想正確，否則錯(cuò)誤。