2.實驗小組探究金屬銀與碘水的反應。
已知25℃時:
i.碘水中c(I2)=1.3×10-3mol?L-1、c(H+)=6.4×10-6mol?L-1
ii.次碘酸不穩(wěn)定,室溫下部分分解為碘酸。
iii.Ksp(AgI)=8.5×10-17;AgI在濃KI溶液中可以(無色)形式存在。
將碘水I2溶于蒸餾水)加入盛有銀粉的試管中,實驗記錄如下:
實驗Ⅰ |
現(xiàn)象 |
|
現(xiàn)象a:棕黃色溶液(pH≈5.9)迅速變?yōu)闊o色,Ag粉表面略變暗,未見其他明顯現(xiàn)象,溶液pH≈6.2。 現(xiàn)象b:滴加淀粉溶液,未見明顯變化;繼續(xù)滴加稀H2SO4,溶液仍未見明顯變化。 |
(1)碘水中I
2與H
2O反應的化學方程式為
。
(2)針對實驗Ⅰ現(xiàn)象a“棕黃色溶液迅速變?yōu)闊o色”的原因,實驗小組提出如下假設:
假設1:銀粉與氫碘酸發(fā)生反應
(填化學方程式)生成碘化銀,使碘單質(zhì)減少;.
假設2:銀粉與碘單質(zhì)直接化合生成碘化銀,使碘單質(zhì)減少;
假設3:銀粉與氫碘酸及O
2共同作用生成碘化銀,使碘單質(zhì)減少。
實驗小組結(jié)合資料分析并設計實驗驗證假設:
①結(jié)合數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象判斷假設1
(填“是”或“不是”)主要原因。
②通過實驗證實銀粉表面生成了AgI:取表面變暗的銀粉,加入一定量濃KI溶液,振蕩,靜置,取上層清液,加蒸餾水稀釋,出現(xiàn)黃色渾濁。用化學平衡移動原理解釋出現(xiàn)黃色渾濁的原因:
。
③資料表明假設2成立。
④實驗小組針對假設3,在實驗Ⅰ的基礎上設計了實驗Ⅱ和實驗Ⅲ:
實驗Ⅱ:取一定量碘水,加入CCl
4,充分振蕩后分液,取上層清液,加入淀粉溶液,未見明顯變化;加入稀硫酸后溶液變藍。
實驗Ⅲ:向?qū)嶒灑褡詈笏萌芤褐屑尤?
(填試劑),溶液立即變藍。
綜合實驗Ⅰ、實驗Ⅱ、實驗Ⅲ,可以證實假設3。分析實驗Ⅱ的作用是
。
(3)反思:實驗小組認為,本實驗Ag與碘水反應的過程中,AgI的生成促進了體系中氧化還原反應的進行。進行電化學實驗證實。補全如圖所示電化學裝置中的試劑。