向KI溶液中持續(xù)通入Cl2,發(fā)現溶液先由無色變?yōu)樽攸S色,一段時間后褪色。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】棕黃色褪去的原因是I2被氧化,氧化產物中I的化合價記為+x。
【實驗I】設計如下實驗驗證I2被氧化
裝置 |
序號 |
試劑a |
現象 |
|
甲 |
Na2SO3溶液 |
溶液均變黃, 遇淀粉變藍 |
乙 |
KI溶液 |
(2)①本實驗中,試劑a作
還原
還原
劑(填“氧化”或“還原”)。
②甲能證實I
2被氧化而乙不能,原因是
通過還原產物為I2可證明原溶液中含有高價態(tài)的含碘物質;甲用Na2SO3不引入碘元素,則生成的I2一定是還原產物;乙中I2可能是KI被其他氧化劑氧化生成
通過還原產物為I2可證明原溶液中含有高價態(tài)的含碘物質;甲用Na2SO3不引入碘元素,則生成的I2一定是還原產物;乙中I2可能是KI被其他氧化劑氧化生成
。
【實驗Ⅱ】通過如下實驗可測定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,一段時間后,操作A,試紙不變藍。
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。當溶液變?yōu)闇\黃色時,加入淀粉溶液,繼續(xù)滴定至終點,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
將濕潤的淀粉KI試紙放于錐形瓶口
將濕潤的淀粉KI試紙放于錐形瓶口
。
(4)結合數據,計算可得x=
(用代數式表示)。
【反思】
(5)實驗過程中,在未知x具體數值的情況下,iii中為保證所加的KI固體過量,理論上加入的n(KI)應大于i中n(KI)的
7
7
(填數字)倍。
(6)從平衡移動的角度解釋iv中“溶液顏色逐漸變深再變淺”的原因:
隨滴定反應進行,c(I-)增大,使I2+I-?I3-平衡正向移動,促進I2溶解,c(I3-)增大,溶液顏色變深;I2完全溶解后,c(I2)隨滴定反應進行而減小,且減小的程度大于c(I-)增大的程度,上述平衡逆向移動,溶液顏色變淺
隨滴定反應進行,c(I-)增大,使I2+I-?I3-平衡正向移動,促進I2溶解,c(I3-)增大,溶液顏色變深;I2完全溶解后,c(I2)隨滴定反應進行而減小,且減小的程度大于c(I-)增大的程度,上述平衡逆向移動,溶液顏色變淺
。