Question

【題目】碘化鉀(KI)是白色固體，保存不當會被氧化為單質(zhì)碘(I2)而泛黃變質(zhì)。實驗小組為探究碘化鉀變質(zhì)原理，進行如下活動。

（查閱資料）

I．對于碘化鉀變質(zhì)的原理，有兩種不同的反應：

甲：4KI+O2+2CO2==2K2CO3+2I2乙：4KI+O2+2X=4KOH+2I2

⑴請將上述方程式補充完整，X的化學式是_____。

Ⅱ．KOH與NaOH都屬于堿，二者的化學性質(zhì)相似。

（進行實驗）實驗1：探究變質(zhì)的原理

取適量碘化鉀固體暴露于空氣一段時間，觀察到固體泛黃。往泛黃的固體中加入足量稀硫酸，產(chǎn)生無色無味的氣體，通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁。

⑵實驗過程中產(chǎn)生的氣體是_____。化學小組認為：據(jù)此現(xiàn)象，還不能得出“反應甲是造成碘化鉀變質(zhì)的原因”的結(jié)論。理由是_____。

（進行實驗）實驗2：探究變質(zhì)的條件

分別取適量KI于燃燒匙中，再分別放入盛有不同物質(zhì)的集氣瓶中，塞緊膠塞，若干天后觀察。

（解釋與結(jié)論）

⑶對比實驗_____（填序號），可以得出KI變質(zhì)一定與水有關(guān)。對比實驗_____（填序號），可以得出KI變質(zhì)一定與氧氣有關(guān)。

⑷從上述實驗可推知，KI變質(zhì)的條件是_____。

（提出問題）CO2的作用是什么？

（進行實驗）

分別取10mL同濃度的KI溶液于3支試管中（試管編號1，2，3），再向試管2中通入CO2，向試管3中滴加幾滴鹽酸，分別用pH試紙測定溶液的pH；幾分鐘后，觀察溶液的顏色。實驗現(xiàn)象記錄如下：

試管序號	1	2	3
溶液pH	pH=8	pH=6	pH=4
溶液顏色	無色	淺黃色	黃色

（解釋與結(jié)論）

⑸①pH試紙的使用方法是_____。②CO2在KI變質(zhì)過程中的作用是_____。

（反思與評價）

⑹探究KI變質(zhì)條件時，同學們排除了氮氣和稀有氣體的影響，其原因是_____。

（拓展應用）

測定實驗中使用的鹽酸中所含溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。

⑺向燒杯中加入質(zhì)量分數(shù)為10%的氫氧化鈉溶液40g，再逐滴加入該鹽酸，用pH計測定滴加過程中溶液的pH值。圖2為滴加鹽酸的質(zhì)量與溶液pH的關(guān)系圖。

①a點對應的溶液中的溶質(zhì)為_____（寫化學式）。

②鹽酸與氫氧化鈉溶液反應是_____（選填“吸熱”或“放熱”）反應。

請以此次測定的數(shù)據(jù)，列式計算該鹽酸的實際溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)。_____（寫出計算過程）

⑻該鹽酸的實際溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)與標簽上標出的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)不同的可能原因：_____（不考慮測量誤差）。

Answer 1

【答案】H2O CO2 無法判斷K2CO3是按反應甲原理產(chǎn)生，還是按反應乙原理中生成的KOH吸收產(chǎn)生的CO2而產(chǎn)生的 2、4 3、4 水和氧氣同時存在 在玻璃片上放一小片pH試紙,用玻璃棒蘸取少量待測液,滴到試紙上,把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較，讀出該溶液的pH值 提供酸性環(huán)境，加快KI變質(zhì) 氮氣和稀有氣體的化學性質(zhì)穩(wěn)定 NaCl、HCl 放熱 14.6% 鹽酸具有揮發(fā)性

【解析】

（1）由質(zhì)量守恒定律：反應前后，原子種類、數(shù)目均不變，由反應的化學方程式可知，反應前鉀、碘、氧的原子個數(shù)分別為4、4、2，反應后鉀、碘、氧、氫原子的個數(shù)分別為4、4、4、4，根據(jù)反應前后原子種類、數(shù)目不變，則每個X分子由兩個氫原子和一個氧原子組成，X的化學式為H2O；

（2）實驗過程中產(chǎn)生的氣體為二氧化碳，因為二氧化碳可以使澄清石灰水變渾濁，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水；

化學小組認為據(jù)此現(xiàn)象，還不能得出“反應甲是造成碘化鉀變質(zhì)的原因”的結(jié)論，理由是：反應乙原理中生成的氫氧化鉀與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鉀，通過向其中加入稀硫酸，只能判斷固體中含有碳酸鉀，無法判斷K2CO3是按反應甲原理產(chǎn)生，還是按反應乙原理中生成的KOH吸收產(chǎn)生的CO2而產(chǎn)生的。

（3）根據(jù)探究實驗條件須遵循單一變量的原則可知，對比實驗2和4，可以得出KI變質(zhì)一定與水有關(guān)；對比實驗3和4，可以得出KI變質(zhì)一定與氧氣有關(guān)；

（4）從上述實驗可推知，KI變質(zhì)的條件是：H2O和O2同時存在；

（5）①用鑷子夾取一小塊試紙放在潔凈的玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取待測溶液點在試紙的中央，變色后與標準比色卡對照，即可確定溶液的pH；

②由試管1、2、3的實驗現(xiàn)象可知，KI在酸性環(huán)境下容易變質(zhì)，所以CO2在KI變質(zhì)過程中的作用是：提供酸性環(huán)境，加快碘化鉀變質(zhì)；

（6）探究KI變質(zhì)條件時，同學們排除了氮氣和稀有氣體的影響，其原因是：氮氣和稀有氣體化學性質(zhì)穩(wěn)定；

（7）①pH等于7時鹽酸與氫氧化鈉恰好完全反應，a點對應的pH小于7，即呈酸性，鹽酸過量，所以a點對應的溶液中的溶質(zhì)為NaCl、HCl；

②鹽酸與氫氧化鈉溶液反應是放熱反應；

pH等于7時鹽酸與氫氧化鈉恰好完全反應，對應的鹽酸溶液的質(zhì)量是25g，設(shè)鹽酸的質(zhì)量為x：

x=3.65g

鹽酸的實際溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為

（8）鹽酸具有揮發(fā)性，是導致鹽酸溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)減少的原因；