Question

某化學興趣小組同學在馓“證明海帶中存在碘元素”的實驗時，對課本上的描述：“海帶灼燒后的灰燼中碘元素以I^-形式存在”產生了疑問。久置KI固體被氧化變質，呈淺黃色（有I₂），KI固體直接加熱時，為什么不被氧化呢？因此，小組同學針對I^-被氧化條件除了氧氣之外還需要什么條件進行了實驗探究。

【提出假設】根據久置KI固體會被氧化而變質，結合空氣的成分，首先排除     和稀有氣體的影響。然后對KI變質條件提出合理假設：

假設一：需要H₂O的參與；

假設二：需要CO₂的參與；

假設三：                       。

【實驗驗證】

(1)為了驗證假設二，小組同學設計了以下實驗方案；取10mLKI溶液(濃度較大)于5支試管中，向試管中通入CO₂氣體或者滴加鹽酸。一段時間后對比試管中的顏色深淺，之后向試管中滴入淀粉溶液，再次對比試管中的顏色深淺，具體實驗現(xiàn)象見下表：

試管序號	1	2	3	4	5
通入CO2時間/min	0	1	5
滴加鹽酸/滴	0			3	6
溶液中顏色對比	無色	淺黃色→黃色（依次加深）
滴加淀粉溶液后的顏色對比	無色	淺藍色→藍色（依次加深）

 

小組同學通過實驗現(xiàn)象深入思考了CO₂在反應過程中的作用，得出結論：CO₂氣體同鹽酸一樣在KI被氧化的過程中提供            環(huán)境。

寫出此實驗中CO₂與KI反應的化學方程式                     。

(2)為了驗證I^-被氧化是否必須要有H₂O的參與，小組同學設計了以下實驗驗證：

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結論
①取一份純凈的KI固體，分成兩等份；
②一份加入到裝有            的集氣瓶A中； 一份加入到裝有            的集氣瓶A中； ③幾天后觀察。

 

【交流提高】

由于空氣中CO₂和水蒸氣的含量很低，導致在加熱KI的過程中這兩種氣體很容易被“驅散”，不能很好地與KI接觸，KI自然就不能被氧化。長時間保存碘化鉀需要避光、          。

 

Answer 1

【答案】

（13分）

[提出假設]   N₂（1分） ；  CO₂、H₂O的共同參與（2分）；

[實驗驗證]  （1）酸性（1分）；4KI + O₂ + 2CO₂ == 2K₂CO₃ + 2I₂（3分）

（2）

實驗步驟：	預期現(xiàn)象和結論
①取一份純凈的KI固體，分成兩等份；
②干燥的CO2和O2混合氣體（1分） 潮濕的CO2和O2混合氣體（1分）	若集氣瓶A中的KI固體顏色變黃，則氧化KI可以不需要H2O參加（1分）。   若集氣瓶A中的KI固體顏色不變，而集氣瓶B的KI固體顏色變黃，則氧化KI必須要有H2O參加（1分）。

 

（合理敘述給分）

[交流提高]    密封且放置在干燥處（2分）

【解析】

試題分析：本題的本質是對氧化條件的探究，發(fā)生反應的主體為碘離子和氧氣，條件是H₂O和CO₂中的一種或兩種，故探究的方向就是圍繞H₂O、CO₂及H₂CO₃；從而設計實驗進行證明。在實驗過程中可以做對比實驗和參照實驗。在實驗設計過程中，就是要對比有無H₂O參與反應反應，故用CO₂、O₂與CO₂、O₂、H₂O，二組反應進行對比從而得到結論。

在解題過程中要注意對題意的理解和與課本知識的結合，輔以解決這類問題的基本方程進行解答。這類題型要敢想、敢做，答題過程中力求準確、規(guī)范。

考點：本題以探究實驗為基礎，考查元素及化合物知識，實驗探究基本方法等相關知識。