某小組以4H++4I-+O2=2I2+2H2O為研究對象,探究影響氧化還原反應因素。實驗氣體a編號及現象HCl...
問題詳情:
某小組以4H++4I-+O2=2I2+2H2O為研究對象,探究影響氧化還原反應因素。
實驗 | 氣體a | 編號及現象 |
HCl | Ⅰ.溶液迅速呈黃* | |
SO2 | Ⅱ.溶液較快呈亮黃* | |
CO2 | Ⅲ.長時間後,溶液呈很淺的黃* | |
空氣 | Ⅳ.長時間後,溶液無明顯變化 |
(1)實驗Ⅳ的作用是______________。用CCl4萃取Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的溶液,萃取後下層CCl4的顏*均無明顯變化。
(2)取萃取後上層溶液,用澱粉檢驗:Ⅰ、Ⅲ的溶液變藍;Ⅱ、Ⅳ的溶液未變藍。溶液變藍説明Ⅰ、Ⅲ中生成了______________。
(3)查閲資料:I2易溶於KI溶液。下列實驗*實了該結論並解釋Ⅰ、Ⅲ的萃取現象。
現象x是______________。
(4)針對Ⅱ中溶液未檢出I2的原因,提出三種假設:
假設1:溶液中c(H+)較小。小組同學認為此假設不成立,依據是______________。
假設2:O2只氧化了SO2,化學方程式是______________。
假設3:I2不能在此溶液中存在。
(5)設計下列實驗,驗*了假設3,並繼續探究影響氧化還原反應的因素。
i.取Ⅱ中亮黃*溶液,滴入品紅,紅*褪去。
ii.取Ⅱ中亮黃*溶液,加熱,黃*褪去,經品紅檢驗無SO2。加入*化的AgNO3溶液,產生大量AgI沉澱,長時間靜置,沉澱無明顯變化。
iii.取Ⅱ中亮黃*溶液,控制一定電壓和時間進行電解,結果如下。
電解時間/min | 溶液 | 陽極 | *極 |
t1 | 黃*變淺、有少量SO42- | 檢出I2,振盪後消失 | H2 |
溶液無*、有大量SO42- | 檢出I2,振盪後消失 | H2 |
結合化學反應,解釋上表中的現象:______________。
(6)綜合實驗*據説明影響I-被氧化的因素及對應關係______________。
【回答】
【*】 (1). 對照組,*只有O2時很難氧化I- (2). I2 (3). 上層黃*,下層無* (4). 假設1:SO2在水中的溶解度比CO2大,且H2SO3的**強於H2CO3,因此溶液**更強 (5). 假設2:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4 (6). 陽極發生2I--2e-=I2,生成的I2與溶液中的SO2發生反應:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,以上過程循環進行,SO2減少,SO增多 (7). 通過Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ,説明c(H+)越大,I-越易被氧化;在**條件下,KI比Agl易氧化,説明c(I-)越大(或指出與*離子的存在形式有關亦可),越易被氧化;與反應條件有關,相同條件下,電解時檢出I2,未電解時未檢出I2。(其他分析合理給分)
【解析】
【分析】
(1)對比實驗I、Ⅲ,溶液**不同,**越強溶液變黃*需要時間越短,説明**越強反應越強,實驗Ⅳ做對比實驗,*只有O2很難氧化I-;
(2)澱粉遇*單質變藍*;
(3)四*化碳中的*單質溶解在KI溶液中,溶液與四*化碳不互溶,且溶液密度比四*化碳的小;
(4)假設1:實驗Ⅲ中產生*單質,二氧化硫在水中溶解度比二氧化碳的大,且亞硫*的**比碳*的強;假設2:在溶液中氧氣將二氧化硫氧化生成硫*;
(5)ⅲ.陽極中I-被氧化為I2,再與溶液中二氧化硫反應生成硫*與HI,反應循環進行;
(6)對比實驗I、Ⅲ、Ⅳ可知,反應與*離子濃度有關;對比(5)中實驗ii,可知**條件下,KI比AgI更容易氧化;由(5)中iii可知,相同條件下,與反應條件有關,電解時檢出*單質,未電解時沒有檢出*單質。
詳解】(1)對比實驗I、Ⅲ,溶液**不同,**越強溶液變黃*需要時間越短,説明**越強反應越強,實驗Ⅳ做對比實驗,*只有O2很難氧化I-;
(2)澱粉遇*單質變藍*,溶液變藍説明I、Ⅲ中生成了I2;
(3)四*化碳中的*單質溶解在KI溶液中,溶液與四*化碳不互溶,且溶液密度比四*化碳的小,X中現象為:溶液分層,下層為無*有機層,上層為水溶液層,呈黃*;
(4)假設1:實驗Ⅲ中產生*單質,二氧化硫在水中溶解度比二氧化碳的大,且亞硫*的**比碳*的強,溶液**更強,故實驗II中溶液未檢出I2,不是溶液中c(H+)較小所致;假設2:在溶液中氧氣將二氧化硫氧化生成硫*,反應方程式為:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4;
(5)ⅲ.陽極發生反應:2I--2e-=I2,生成的I2與溶液中SO2發生反應:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,上述反應循環進行,SO2減少,SO42- 增加;
(6)對比實驗I、Ⅲ、Ⅳ可知,c(H+)越大,I-越容易被氧化。對比(5)中實驗ii,可知**條件下,KI比AgI更容易氧化,即c(I-)越大,越容易被氧化。由(5)中iii可知,相同條件下,與反應條件有關,電解時檢出*單質,未電解時沒有檢出*單質。
知識點:非金屬元素的單質及其化合物
題型:實驗,探究題