Question

【题目】某小组探究酸化条件对0.1mol/LKI溶液氧化反应的影响。

序号	操作及现象
实验1	取放置一段时间后依然无色的0.1mol/LKI溶液，加入淀粉溶液，溶液不变蓝；向溶液中继续加入2滴6mol/L的稀硫酸，溶液立即变蓝
实验2	取新制的0.1mol/LKI溶液，加入淀粉溶液，溶液不变蓝；向溶液中继续加入2滴6mol/L的稀硫酸，溶液10s后微弱变蓝

（1）溶液变蓝，说明溶液中含有____________ 。结合实验1和实验2，该小组同学认为酸化能够加快I-氧化反应的速率。

（2）同学甲对滴加稀硫酸后溶液变蓝速率不同的原因提出猜想：放置一段时间后的0.1mol/LKI溶液成分与新制0.1mol/LKI溶液可能存在差异，并继续进行探究。

实验3：取新制0.1mol/LKI溶液在空气中放置，测得pH如下：

时间	5分钟	1天	3天	10天
pH	7.2	7.4	7.8	8.7

资料：

ⅰ．pH＜11.7时，I－能被O2氧化为I。

ⅱ．一定碱性条件下，I2容易发生歧化，产物中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶5。

①用化学用语，解释0.1mol/LKI溶液放置初期pH升高的原因：_________________________________________________________。

②对比实验1和实验2，结合化学用语和必要的文字，分析实验1中加稀硫酸后“溶液立即变蓝”的主要原因可能是_____________________________________________________________________________________。

（3）同学甲进一步设计实验验证分析的合理性。

序号	操作	现象
实验4	重复实验2操作后，继续向溶液中加入 ________________。	溶液立即变蓝

（4）该组同学想进一步探究pH对I2发生歧化反应的影响，进行了如下实验。

实验5：用20mL 4种不同浓度的KOH溶液与2mL淀粉溶液进行混合，测量混合液的pH后，向其中加入2滴饱和碘水，观察现象。记录如下：

实验组	A	B	C	D
pH	11.4	10.6	9.5	8.4
现象	无颜色变化		产生蓝色后瞬间消失	产生蓝色，30s后蓝色消失

从实验5可以看出pH越大，歧化反应速率越_______________（填“快”或“慢”）。

解释pH＝8.4时，“产生蓝色，30s后蓝色消失”的原因：_________________________。

Answer 1

【答案】I2或碘单质 2H2O+4I-+O2=2I2+4OH- IO3-+5I-+6H+=3H2O+3I2，该反应的速度快 少量KIO3固体 快 pH＝8.4时，同时发生了：碘与淀粉变蓝和碘单质与氢氧化钾的歧化反应。由于碘与淀粉变蓝反应快，所以先产生蓝色，随着歧化反应的进行，碘单质浓度降低，蓝色消失

【解析】

由题可知，pH＜11.7时，I-可被O2氧化为I2，通过书写反应的方程式可知，这会导致溶液的碱性逐渐增强；又因为，一定碱性条件下，I2容易发生歧化反应，生成和I-；那么长时间放置KI溶液，溶液中会含有和I-，这两种离子发生归中反应生成I2的速率较快，应该就是实验1中酸化后溶液更迅速变蓝的原因。为了进一步验证上述猜想，设计实验4时，就要验证的存在对于溶液变蓝速率的影响。实验5的设计是为了验证pH对I2歧化速率的影响，分析几组平行实验的现象差异即可得出相关的结论。

(1)淀粉遇I2会变蓝，因此溶液变蓝说明其中含有I2；

(2)①由题可知，pH＜11.7时，I-可被O2氧化，所以反应初期pH升高，相关的方程式为：；

②通过分析可知，相比于实验2，实验1中的溶液加酸后迅速变蓝，原因是的反应速率更快；

(3)通过分析可知，为了验证题目(2)②的猜想，需要向溶液中加入KIO3固体；

(4)通过分析四组平行实验的现象差异可知，pH越大，歧化反应速率越大，加入碘水后越难观察到溶液变蓝的现象；pH=8.4时，溶液先产生蓝色，是因为碘单质与淀粉相互作用导致的，在较弱的碱性条件下，I2的歧化反应进行的较慢，因此经过一段时间后，I2逐渐歧化反应消耗完全，蓝色才逐渐褪去。