2.實(shí)驗(yàn)小組探究金屬銀與碘水的反應(yīng)。
已知25℃時:
i.碘水中c(I
2)=1.3×10
-3mol?L
-1、c(H
+)=6.4×10
-6mol?L
-1ii.次碘酸不穩(wěn)定,室溫下部分分解為碘酸。
iii.K
sp(AgI)=8.5×10
-17;AgI在濃KI溶液中可以(無色)形式存在。
將碘水I
2溶于蒸餾水)加入盛有銀粉的試管中,實(shí)驗(yàn)記錄如下:
實(shí)驗(yàn)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(yīng)的化學(xué)方程式為
。
(2)針對實(shí)驗(yàn)Ⅰ現(xiàn)象a“棕黃色溶液迅速變?yōu)闊o色”的原因,實(shí)驗(yàn)小組提出如下假設(shè):
假設(shè)1:銀粉與氫碘酸發(fā)生反應(yīng)
(填化學(xué)方程式)生成碘化銀,使碘單質(zhì)減少;.
假設(shè)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(shè)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(shí)驗(yàn)小組結(jié)合資料分析并設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè):
①結(jié)合數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷假設(shè)1
(填“是”或“不是”)主要原因。
②通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)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(xué)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(shè)2成立。
④實(shí)驗(yàn)小組針對假設(shè)3,在實(shí)驗(yàn)Ⅰ的基礎(chǔ)上設(shè)計了實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)Ⅲ:
實(shí)驗(yàn)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(lán)。
實(shí)驗(yàn)Ⅲ:向?qū)嶒?yàn)Ⅰ最后所得溶液中加入
(填試劑),溶液立即變藍(lán)。
綜合實(shí)驗(yàn)Ⅰ、實(shí)驗(yàn)Ⅱ、實(shí)驗(yàn)Ⅲ,可以證實(shí)假設(shè)3。分析實(shí)驗(yàn)Ⅱ的作用是
。
(3)反思:實(shí)驗(yàn)小組認(rèn)為,本實(shí)驗(yàn)Ag與碘水反應(yīng)的過程中,AgI的生成促進(jìn)了體系中氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行。進(jìn)行電化學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)。補(bǔ)全如圖所示電化學(xué)裝置中的試劑。