Question

14．探究氯氣與KI溶液的反應，某課外小組用如圖裝置進行實驗（夾持儀器已略去，氣密性已檢驗）

實驗操作	實驗現(xiàn)象
打開A中分液漏斗活塞，放下部分濃鹽酸，加熱	裝置B中溶液變藍色，隨后藍色褪去，溶液顯淺棕色

（1）裝置A中生成氯氣的化學反應方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）裝置C中NaOH的作用是吸收多余氯氣，防止污染環(huán)境；其中發(fā)生反應的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（3）能證明氯氣的氧化性強于碘的實驗現(xiàn)象是B裝置中通氯氣后溶液變藍．
（4）為探究B中溶液顏色變化的原因，該小組同學查閱資料并進行實驗．
查閱資料：
I₂和I^-在溶液中會發(fā)生反應：I₂+I^-?I₃^-，I₃^-顯棕黃色且遇淀粉變藍；I₂可被氯氣與氧化為ICl₂^-（紅色）和ICl₄^-（黃色），兩種離子可繼續(xù)被氧化成IO₃^-（無色）．
進行實驗：

實驗操作	實驗現(xiàn)象
Ⅰ．取反應后B中的溶液4mL分成兩等份，第一份滴入1滴碘水；第二份滴入淀粉溶液	第一份溶液藍色 第二份溶液顏色沒有變化
Ⅱ．將I2溶于KI溶液中配制得碘總濃度為0.1mol/L的溶液，取上述溶液2mL，滴加1滴淀粉溶液，再通入氯氣	加淀粉后溶液變藍，通氯氣后藍色褪去，溶液顯淺棕色
Ⅲ．向Ⅱ所得溶液繼續(xù)通入氯氣	溶液幾乎變?yōu)闊o色

①操作Ⅰ的實驗目的是證明反應后的B溶液中有淀粉，無I₃^-，說明溶液的淺棕色不是I₃^-造成的．
②寫出ICl₂^-在水溶液中與氯氣反應生成IO₃^-的離子方程式ICl₂^-+2Cl₂+3H₂O=IO₃^-+6Cl^-+6H⁺．
③由以上實驗可推斷B中溶液顏色變成淺棕色的原因是I^-先被氯氣氧化成I₂，I₂又被氯氣氧化成ICl₂^-（紅色）和ICl₄^-（黃色），兩者混合呈淺棕色溶液．

Answer 1

分析 A裝置：用濃鹽酸和二氧化錳加熱制取氯氣，B裝置中盛放淀粉碘化鉀溶液，探究氯氣與KI溶液的反應，氯氣有毒，不能直接排放到空氣中，用盛有NaOH溶液的C裝置吸收氯氣．
（1）實驗室用濃鹽酸和二氧化錳加熱制取氯氣，濃鹽酸和二氧化錳反應生成氯化錳和氯氣、水；
（2）氯氣有毒，不能排放到空氣中，用堿液吸收，氯氣與NaOH反應生成氯化鈉和次氯酸鈉和水，據(jù)此書寫離子方程式；
（3）根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，并檢驗產(chǎn)物碘，碘單質(zhì)與淀粉作用顯示藍色；
（4）①根據(jù)碘單質(zhì)與淀粉作用顯示藍色，分析第一份滴入1滴碘水，證明淀粉是否存在，根據(jù)I₃^-顯棕黃色且遇淀粉變藍，分析第二份滴入淀粉溶液的作用；
②ICl₂^-中的碘為+1價，氯氣具有氧化性，兩者反應生成+5價的碘和-1價的氯，根據(jù)得失電子守恒和電子守恒解答；
③B中溶液顏色變成淺棕色的原因是I^-先被氯氣氧化成I₂，I₂又被氯氣氧化成ICl₂^-（紅色）和ICl₄^-（黃色），兩者混合呈淺棕色溶液．

解答 解：A裝置：用濃鹽酸和二氧化錳加熱制取氯氣，B裝置中盛放淀粉碘化鉀溶液，探究氯氣與KI溶液的反應，氯氣有毒，不能直接排放到空氣中，用盛有NaOH溶液的C裝置吸收氯氣．
（1）實驗室用濃鹽酸和二氧化錳加熱制取氯氣，反應方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）氯氣有毒，污染環(huán)境，所以不能直接排空；氯氣能和氫氧化鈉反應被吸收，2NaOH+Cl₂ =NaCl+NaClO+H₂O，所以可用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣，防止污染環(huán)境，離子方程式為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
故答案為：吸收多余氯氣，防止污染環(huán)境；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）因Cl₂的氧化性大于I₂的氧化性，根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，可發(fā)生：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，I₂能使淀粉變藍，即B裝置中通氯氣后溶液變藍，
故答案為：B裝置中通氯氣后溶液變藍；
（4）①第一份滴入1滴碘水，碘單質(zhì)與淀粉作用顯示藍色，證明反應后的B溶液中有淀粉，I₃^-顯棕黃色且遇淀粉變藍，第二份滴入淀粉溶液，溶液顏色沒有變化，說明溶液的淺棕色不是I₃^-造成的，無I₃^-，
故答案為：證明反應后的B溶液中有淀粉，無I₃^-，說明溶液的淺棕色不是I₃^-造成的；
②ICl₂^-中的碘為+1價，氯氣具有氧化性，兩者反應生成IO₃^-，失去4e^-，生成Cl^-，得到2e^-，最小公倍數(shù)為4，所以離子反應式為：ICl₂^-+2Cl₂+3H₂O=IO₃^-+6Cl^-+6H⁺，
故答案為：ICl₂^-+2Cl₂+3H₂O=IO₃^-+6Cl^-+6H⁺；
③向Ⅱ所得溶液繼續(xù)通入氯氣，溶液幾乎變?yōu)闊o色，被氧化成IO₃^-（無色），B中溶液顏色變成淺棕色的原因是I^-先被氯氣氧化成I₂，Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，I₂又被氯氣氧化成ICl₂^-（紅色）和ICl₄^-（黃色），兩者混合呈淺棕色溶液，
故答案為：I^-先被氯氣氧化成I₂，I₂又被氯氣氧化成ICl₂^-（紅色）和ICl₄^-（黃色），兩者混合呈淺棕色溶液．

點評 本題考查了制取氯氣實驗相關(guān)內(nèi)容的探究，注意實驗裝置的用途和反應原理，把握物質(zhì)的主要性質(zhì)，注意題干信息的應用，題目難度中等．