Question

【題目】碘被稱為“智力元素”，科學(xué)合理地補(bǔ)充碘可防治碘缺乏病，KI、KIO3曾先后用于加碘鹽中。KI還可用于分析試劑、感光材料、制藥等，其制備原理如下：

反應(yīng)I：3I2+ 6KOH== KIO3 +5KI+ 3H2O

反應(yīng)II：3H2S+KIO3=3S↓+KI+ 3H2O

請回答有關(guān)問題。

(1)啟普發(fā)生器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。裝置中盛裝30%氫氧化鉀溶液的儀器名稱是__________。

(2)關(guān)閉啟普發(fā)生器活塞，先滴入30%的KOH溶液.待觀察到三頸燒瓶中溶液顏色由棕黃色變?yōu)?/span>______(填現(xiàn)象)，停止滴人KOH溶液；然后________(填操作)，待三頸燒瓶和燒杯中產(chǎn)生氣泡的速率接近相等時(shí)停止通氣。

(3)滴入硫酸溶液，并對三頸燒瓶中的溶液進(jìn)行水浴加熱，其目的是_______________。

(4)把三頸燒瓶中的溶液倒入燒杯中，加入碳酸鋇，在過濾器中過濾，過濾得到的沉淀中除含有過量碳酸鋇外，還含有硫酸鋇和____(填名稱)。合并濾液和洗滌液，蒸發(fā)至析出結(jié)晶，干燥得成品。

(5)實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)制備KIO3流程如下：

幾種物質(zhì)的溶解度見下表：

用惰性電極電解KI溶液也能制備KIO3，與電解法相比，上述流程制備KIO3的缺點(diǎn)是_________。

(6)某同學(xué)測定.上述流程生產(chǎn)的KIO3樣品的純度。

取1.00 g樣品溶于蒸餾水中并用硫酸酸化，再加入過量的KI和少量的淀粉溶液，逐滴滴加2.0 mol·L-1 Na2S2O3溶液，恰好完全反應(yīng)時(shí)共消耗12. 60 mL Na2S2O3溶液。該樣品中KIO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________(已知反應(yīng)：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)。

Answer 1

【答案】ZnS+H2SO4=H2S↑+ZnSO4 恒壓滴液漏斗 無色 打開啟普發(fā)生器活塞，通入氣體 使溶液酸化并加熱，有利于溶液中剩余的硫化氫逸出，從而除去硫化氫 硫 KClO3和I2反應(yīng)時(shí)會產(chǎn)生有毒的氯氣，污染環(huán)境 89.88%

【解析】

(1)啟普發(fā)生器中發(fā)生的反應(yīng)是硫化鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫化氫氣體和硫酸鋅；

(2)三頸燒瓶中首先發(fā)生反應(yīng)3I2+ 6KOH= KIO3 +5KI+ 3H2O，然后與啟普發(fā)生器中生成的H2S發(fā)生反應(yīng)3H2S+KIO3=3S↓+KI+ 3H2O，從而制得KI。

(1)啟普發(fā)生器中發(fā)生的反應(yīng)是硫化鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫化氫氣體和硫酸鋅，反應(yīng)的化學(xué)方程式： ZnS+ H2SO4 =H2S↑+ZnSO4，儀器A的名稱為恒壓滴液漏斗，故答案為： ZnS+ H2SO4 =H2S↑+ZnSO4；恒壓滴液漏斗；

(2)關(guān)閉啟普發(fā)生器活塞，打開滴液漏斗的活塞，滴入30%的KOH溶液，待觀察棕黃色溶液變?yōu)闊o色，停止滴入KOH溶液；然后打開啟普發(fā)生器活塞，通入氣體待KIO3混合液和NaOH溶液氣泡速率接近相同時(shí)停止通氣，故答案為：無色；打開啟普發(fā)生器活塞，通入氣體；

(3)滴入硫酸溶液，并對KI混合液水浴加熱，其目的是：使溶液酸化并加熱，有利于H2S溢出，從而除去H2S，故答案為：使溶液酸化并加熱，有利于H2S溢出，從而除去H2S；

(4)通入氣體待KIO3混合液和NaOH溶液氣泡速率接近相同時(shí)停止通氣過程中發(fā)生反應(yīng)3H2S+ KIO3 =3S↓+KI+ 3H2O，把KI混合液倒入燒杯，加入碳酸鋇除去過量的硫酸，在過濾器中過濾，過濾得到的沉淀中除含有過量碳酸鋇外，還有硫酸鋇和單質(zhì)硫，故答案為：硫；

(5)根據(jù)流程：碘、氯酸鉀、水酸化反應(yīng)得到KH(IO3)2、Cl2和KCl，除去Cl2，結(jié)晶KH(IO3)2過濾，分離KH(IO3)2和KCl，加水溶解KH(IO3)2，加入KOH調(diào)節(jié)pH，濃縮結(jié)晶得到碘酸鉀，電解法將碘氧化為碘酸鉀，而KClO3氧化法產(chǎn)生氯氣，污染環(huán)境；故答案為：KClO3和I2反應(yīng)時(shí)會產(chǎn)生有毒的氯氣，污染環(huán)境；

(6)設(shè)樣品中KIO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，

KIO3 + 5KI + 3H2SO4 = 3K2SO4 +3I2+3H2O①；I2+2S2O32-=2I- + S4O62-②，將方程式②×3 +①得：

所以碘酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)x=，故答案為：89.88% 。