1、
碘是人体必需的生命元素,对人类的生长发育起着重要作用。碘主要存在于海草(如海带)、海水和盐矿中。某小组同学设计如下实验流程模拟从海草中提取碘。
(1)灼烧海草时,除需要三脚架外,还需要用到的下列仪器有_____(填标号字母)。
A.烧杯 B.坩埚 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.干燥管
(2)“氧化”是关键步骤。小组同学设计实验探究 KI 溶液的氧化反应,实验记录如表所示:
序号 | 实验 | 操作 | 现象 |
Ⅰ | 先加 0.5 mL 0.5 mol/L NaClO 溶液,后滴几滴淀粉溶液 | 溶液先变为浅黄色后溶液变蓝 | |
Ⅱ | 先加 0.5 mL 0.5 mol/L KI 溶液后滴几滴淀粉溶液 | 先溶液保持无色后溶液也不变蓝,且 pH=10 |
①实验Ⅰ中溶液变为浅黄色所发生反应的离子方程式是:_________________ 。
②对比实验 I 和 II,探究实验 II 反应后“溶液不变蓝”的原因,小组同学提出两种假设:
假设 1:NaClO 溶液显碱性,I2在碱性溶液发生歧化反应 3I2 +6OH-= IO3-+ 5I-+ 3H2O。
假设 2:NaClO 溶液有强氧化性,可氧化 I2。
(a)NaClO 溶液显碱性的原因:__________(用离子方程式表示)。
(b)设计实验 III,证实假设 2 成立,所用装置如图所示,甲溶液是___________,实验现象是______________。
③小组同学又设计了如下实验:
序号 | 实验 | 操作 | 现象 |
Ⅳ | 敞口试管 | 2 小时后滴加淀粉溶液才出现蓝色 | |
Ⅴ | 敞口试管 水浴 70℃ | 20 min 溶液保持无色,冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色 | |
Ⅵ | 密闭试管 水浴 70℃ | 溶液迅速出现黄色,且黄色逐渐加,冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色 |
(a)分析实验Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ,得出影响氧气氧化 KI 溶液的反应速率的因素有____、_____。
(b)试解释与实验Ⅵ相比,实验Ⅴ速率较慢的原因_____________。
BDE 2I-+ ClO-+H2O= I2+ Cl-+ 2OH- ClO-+H2OHClO+OH- 次氯酸钠溶液 右侧碘水颜色变浅,电流表指针发生偏转 温度 试管开闭方式 敞口方式,当温度为70℃,产生的碘单质容易挥发,冷却后,会继续生产碘单质,故反应较慢
(1)根据灼烧操作进行作答;;
(2)①次氯酸钠具有强氧化性,可将I-氧化成单质碘,碘水呈浅黄色;
②(a)次氯酸钠是弱酸强碱盐,因水解而显碱性;
(b)根据原电池原理进行运用;
③(a)根据表格,对比作答;
(b)温度为70℃,产生的碘单质容易挥发,冷却后,会继续生产碘单质。
(1)灼烧海藻固体时,需要用到三脚架、酒精灯、盛放海藻的坩埚以及支撑坩埚的泥三角,故答案为:BDE;
(2)①实验I中发生反应2I-+ ClO-+H2O= I2+ Cl-+ 2OH-,得到单质碘,碘水呈浅黄色,故答案为:2I-+ ClO-+H2O= I2+ Cl-+ 2OH-;
②(a)次氯酸根在水中会水解:ClO-+H2OHClO+OH-,因而显碱性,故答案为:ClO-+H2OHClO+OH-;
(b)既然要验证次氯酸钠能否氧化单质碘,甲溶液应是次氯酸钠溶液,若二者能发生氧化还原反应,右侧碘水因被消耗而颜色变浅,并且电流表的指针会发生偏转,故答案为:次氯酸钠溶液;右侧碘水颜色变浅,电流表指针发生偏转;
③(a)根据表格,得出影响氧气氧化 KI 溶液的反应速率的因素有温度、试管开闭方式,故答案为:温度;试管开闭方式;
(b)Ⅴ和Ⅵ对比,Ⅴ采用敞口方式,当温度为70℃,产生的碘单质容易挥发,冷却后,会继续生产碘单质,故反应较慢,故答案为:敞口方式,当温度为70℃,产生的碘单质容易挥发,冷却后,会继续生产碘单质,故反应较慢。
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