【題目】碘酸鉀(KIO3)是重要的食品添加劑。某化學(xué)興趣小組設(shè)計下列步驟制取KIO3,并進(jìn)行產(chǎn)品的純度測定。

制取碘酸(HIO3)的實驗裝置示意圖和有關(guān)資料如下:

HIO3

①白色固體,能溶于水,難溶于四氯化碳

Ka0.169mol·L1

KIO3

①白色固體,能溶于水,難溶于乙醇

②堿性條件下易發(fā)生反應(yīng):

ClO+ IO3- IO4 -+ Cl-

回答下列問題:

步驟Ⅰ用 Cl2 氧化 I2 制取 HIO3

1)裝置 A 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______

2)裝置 B 中的 CCl4 可以加快反應(yīng)速率,原因_______。

3)反應(yīng)結(jié)束后,獲取 HIO3 溶液的操作中,所需玻璃儀器有燒杯、_______________

步驟Ⅱ用 KOH 中和 HIO3 制取 KIO3

4)該中和反應(yīng)的離子方程式為_______。中和之前,應(yīng)將上述 HIO3溶液煮沸至接近無色,否則中和時易生成_______(填化學(xué)式)而降低 KIO3 的產(chǎn)量。

5)往中和后的溶液中加入適量_______,經(jīng)攪拌、靜置、過濾等操作,得到白色固體。

6)為驗證產(chǎn)物,取少量上述固體溶于水,滴加適量 SO2 飽和溶液,搖勻,再加入幾滴淀粉溶液,溶液變藍(lán)。若實驗時,所加的 SO2 飽和溶液過量,則無藍(lán)色出現(xiàn),原因是_______。

步驟Ⅲ純度測定

7)取 0.1000 g 產(chǎn)品于碘量瓶中,加入稀鹽酸和足量 KI 溶液,用 0.1000 mol·L1Na2S2O3溶液滴定,接近終點時,加入淀粉指示劑,繼續(xù)滴定至終點,藍(lán)色消失(I2+2S2O32-2I-+S4O62-)。進(jìn)行平行實驗后,平均消耗 Na2S2O3 溶液的體積為 24.00 mL。則產(chǎn)品中 KIO3 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______[MKIO3)=214.0 g·mol-1]

【答案】KClO3+6HCl()=KCl+3Cl2↑+3H2O I2Cl2易溶于CCl4,增大了反應(yīng)物濃度 分液漏斗 玻璃棒 HIO3+OH=IO3+H2O ClO 乙醇(酒精”“C2H5OH”) 過量的SO2能將IO3-I2等還原為I 85.60%

【解析】

步驟Cl2氧化I2制取HIO3A裝置制備氯氣,B裝置Cl2氧化I2制取HIO3,C裝置吸收尾氣;步驟KOH中和HIO3制取KIO31)從實驗原理和裝置圖可知,裝置A由氯酸鉀和濃鹽酸制取氯氣,同時生成KCl和水,據(jù)此書寫;(2)由于Cl2、I2在水中溶解度小,在CCl4中溶解度卻很大,能增大反應(yīng)物濃度,據(jù)此可得;(3)依據(jù)物質(zhì)信息可知,B中反應(yīng)后產(chǎn)生的碘酸主要在水溶液中且與CCl4互不相溶,所以必須采用分液法以獲取碘酸溶液;

4KOHHIO3發(fā)生中和反應(yīng)生成KIO3和水,據(jù)此書寫;中和之前溶液中存在較多Cl2,中和時Cl2轉(zhuǎn)化為ClO-,根據(jù)已知堿性條件下易發(fā)生反應(yīng):ClO-+IO3-=IO4-+Cl-分析;(5)根據(jù)KIO3難溶于乙醇分析;(6SO2具有還原性,過量的SO2IO3-I2等還原為I-;(7)取0.1000 g產(chǎn)品于碘量瓶中,加入稀鹽酸和足量KI溶液,發(fā)生反應(yīng):IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,用0.1000 molL-1Na2S2O3溶液滴定生成的I2,依據(jù)KIO33I26S2O32-關(guān)系式即可計算結(jié)果。

1)裝置A用于制取氯氣,反應(yīng)為:KClO3+6HCl()=KCl+3Cl2↑+3H2O,故答案為:KClO3+6HCl()=KCl+3Cl2↑+3H2O

2)由于Cl2、I2在水中溶解度小,在CCl4中溶解度卻很大,裝置B中的CCl4能增大反應(yīng)物濃度,使反應(yīng)速率加快,故答案為:I2Cl2易溶于CCl4,增大了反應(yīng)物濃度;

3)依據(jù)物質(zhì)信息可知,B中反應(yīng)后產(chǎn)生的碘酸主要在水溶液中且與CCl4互不相溶,所以必須采用分液法以獲取碘酸溶液,分液需要的玻璃儀器有燒杯、分液漏斗、玻璃棒,故答案為:分液漏斗;玻璃棒;

4KOHHIO3發(fā)生中和反應(yīng)生成KIO3和水,HIO3屬于弱電解質(zhì),在離子方程式中保留化學(xué)式,故離子方程式為:HIO3+OH=IO3+H2O;中和之前溶液中存在較多Cl2,通過加熱煮沸可以除去Cl2,避免中和時Cl2轉(zhuǎn)化為ClO,ClO-進(jìn)一步將IO3氧化為IO4,從而導(dǎo)致KIO3產(chǎn)量下降;故答案為:HIO3+OH=IO3+H2O;ClO;

5KIO3難溶于乙醇,加入適量乙醇可以使KIO3從溶液中析出,故往中和后的溶液中加入適量乙醇,經(jīng)攪拌、靜置、過濾等操作,得到白色固體;故答案為:乙醇(酒精”“C2H5OH”);

6)依題意可知,少量飽和SO2水溶液能將KIO3還原為I2,但加入過量飽和SO2水溶液卻無藍(lán)色出現(xiàn),說明過量的SO2能將IO3-I2等還原為I,故答案為:過量的SO2能將IO3-I2等還原為I;

7)取0.1000g產(chǎn)品于碘量瓶中,加入稀鹽酸和足量KI溶液,發(fā)生反應(yīng):IO3+5I+6H+=3I2+3H2O,用0.1000 mol/LNa2S2O3溶液滴定生成的I2,有關(guān)系式:KIO33I26S2O32,則n(KIO3)=n(Na2S2O3)=×0.1000mol/L×0.024L=0.0004mol KIO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=85.60%,故答案為:85.60%

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】類比pH的定義,對于稀溶液可以定義pC=-lgC,pKa=-lgKa。常溫下,某濃度H2A溶液在不同pH值下,測得pC(H2A)、pC(HA-)、pC(A2-)變化如圖所示。下列說法正確的是

A. pH=3.50時,c(H2A)>c(HA-)>c(A2-)

B. 常溫下,pKa1(H2A)=5.30,pKa2(H2A)=0.80

C. b點時,=104.50

D. pH=3.00~5.30時,c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)先增大后減小

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下圖是電解飽和 NaCl 溶液的實驗裝置,x、y 都是惰性電極,a 是飽和 NaCl 溶液,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,下列有關(guān)該實驗正確的說法是

A.x 電極為陽極,y 電極為陰極

B.x 電極附近溶液變紅色,且有刺激性氣味氣體產(chǎn)生

C.若將兩電極產(chǎn)生的氣體收集起來,X電極得到的氣體與Y電極得到的氣體之比之比略大于 11

D.電解后,將溶液混勻,電解前后溶液的 pH 未發(fā)生變化

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)如圖所示,若C為濃硝酸,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),B電極材料為Fe ,A電極材料為Cu,則B電極的電極反應(yīng)式為___________A電極的電極反應(yīng)式為_______;反應(yīng)進(jìn)行一段時間后溶液CpH___ (填“升高”“降低”或“基本不變”)。

(2)我國首創(chuàng)以鋁空氣海水電池作為能源的新型的海水標(biāo)志燈,以海水為電解質(zhì)溶液,靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流,只要把燈放入海水?dāng)?shù)分鐘,就會發(fā)出耀眼的白光。則電源的負(fù)極材料是____,負(fù)極反應(yīng)為___________;正極反應(yīng)為_____________________________

(3)熔鹽電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,可用Li2CO3Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO為負(fù)極燃?xì)猓諝馀cCO2的混合氣為正極助燃?xì)猓频迷?/span>650 ℃下工作的燃料電池,完成有關(guān)電池反應(yīng)式。負(fù)極反應(yīng)式為2CO2CO32-4e=4CO2,正極反應(yīng)式為___________,電池總反應(yīng)式為_______。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】關(guān)于某酸的酸式鹽NaHY的水溶液的下列敘述中,正確的是

A. 該酸式鹽的水溶液一定顯酸性

B. 在該鹽溶液中,離子濃度為:c(Na+)c(Y2-)c(HY-)c(OH-)c(H+)

C. HY-能水解,水解方程式為:HY-+H2OY2-+H3O+

D. HY-能電離,電離方程式為:HY-+H2OY2-+H3O+

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列實驗現(xiàn)象與對應(yīng)結(jié)論均正確的是(

選項

A

Fe(NO3)2溶液中滴入硫酸酸化的H2O2溶液

溶液變?yōu)辄S色

氧化性:H2O2>Fe2+

B

向硅酸鈉溶液中滴加鹽酸

溶液變渾濁

氯的非金屬性強于硅,故而鹽酸能制得硅酸

C

向溴水中滴加苯,振蕩后靜置

液體出現(xiàn)分層,上層有顏色,下層按近無色

相同溫度下,溴在苯中的溶解度遠(yuǎn)大于其在水中的溶解度。

D

將過量過氧化鈉固體投入紫色石蕊試液中

溶液變成藍(lán)色

過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉,溶液呈堿性

A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列事實不能用化學(xué)平衡移動原理解釋的是(

A.用排飽和食鹽水法收集氯氣

B.加壓條件有利于N2H2反應(yīng)生成NH3

C.將盛有NO2的球浸泡在熱水中顏色加深

D.加催化劑,使N2H2在一定的條件下轉(zhuǎn)化為NH3

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】2019109日諾貝爾化學(xué)獎頒給三位科學(xué)家,以表彰他們在鋰離子電池領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。用鎂代替鋰可增加電池的能量密度,一種鎂電池的總反應(yīng)如下:,用該電池在碳棒上鍍銅裝置如圖,下列說法正確的是

A.裝置Ⅰ放電時的b電極反應(yīng)式為:

B.裝置IId極是碳棒,接通電路后,硫酸銅溶液濃度減小

C.裝置I中最適合用陰離子交換膜,b極移動

D.若用陰離子交換膜,有通過時,消耗鎂12g

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下述實驗中均有紅棕色氣體產(chǎn)生,對比分析所得結(jié)論不正確的是(

A.由①中的紅棕色氣體,推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體

B.紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)

C.由③說明濃硝酸具有揮發(fā)性,生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物

D.③的氣體產(chǎn)物中檢測出CO2,由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案