碘酸钾是一种白色结晶粉末,无臭无味。在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂,与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用,被还原为单质碘,在碱性介质中,碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。碘酸钾在常温下稳定,加热至560 ℃开始分解。工业生产碘酸钾的流程如下图所示。
(1)在反应器中发生的反应I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2(未配平),生成两种还原产物所得电子数目相同,请写出已配平的该反应的化学方程式: 。
(2)步骤②中,用硝酸而不用HI,其原因可能是 。
(3)步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气,排出氯气的原因为 。
(4)参照下表碘酸钾的溶解度,步骤⑾得到碘酸钾晶体,应采用的方法是 。
温度/℃ |
0 |
10 |
20 |
40 |
60 |
80 |
KIO3(g/100g水) |
4.60 |
6.27 |
8.08 |
12.6 |
18.3 |
24.8 |
(5)KIO3可用电解的方法制得,原理是以石墨为阳极,以不锈钢为阴极,在一定温度和电流下电解KI溶液。总反应方程式为KI+3H2O=KIO3+3H2↑,则阴极的电极反应式为 。
二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。某学生拟用左下图所示装置模拟工业制取并收集ClO2。
(1)A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等,请写出该反应的化学方程式:。
(2)A必须添加温度控制装置,除酒精灯外,还需要的玻璃仪器有;B也必须添加温度控制装置,应该是装置。
(3)反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2饱和溶液中在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O,在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。根据上图所示的NaClO2的溶解度曲线,请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2的操作步骤:
①;②;③洗涤;④干燥。
(4)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10 mL,稀释成100 mL试样;量取V1 mL试样加入到锥形瓶中;
步骤2:调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;
步骤3:加入淀粉指示剂,用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。(已知2 Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI)
①滴定过程中,至少须进行两次平行测定的原因是。
②原ClO2溶液的浓度为g / L(用含字母的代数式表示)。
某课外活动小组设计了如下图所示的实验装置进行实验。回答下列问题:
⑴ 开始实验时弹簧夹e是打开的,A中发生反应的离子方程式为:,
B中可以观察到的现象是。
⑵ 数分钟后夹上弹簧夹e,B中可以观察到的现象是。
⑶ 如果开启活塞f放掉2/3液体,B中可观察到的现象是,
有关反应的化学方程式是。
(10分)在常温下,Fe与水并不起反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。请回答该实验中的问题。
(1)写出该反应的反应方程式;
(2)圆底烧瓶中盛装的水,该装置受热后的主要作用是;烧瓶底部放置了几片碎瓷片,其作用是。
(3)试管中收集气体是,如果要在A处玻璃管处点燃该气体,则必须对该气体进行。
(8分) )为了证明干燥氯气无漂白性以及卤素氧化性的强弱,可先制取氯气再进行性质实验。下图为实验所提供的仪器和药品,据此回答下列问题:
⑴各仪器装置连接的顺序为(填接口序号)接、接、
接、接。
⑵装置Ⅰ中的现象是,发生反应的离子方程式为;
⑶仪器Ⅱ中分别加入的试剂为和。(按气体流向先后顺序填)
(9分)(1)指出在使用下列仪器(已洗净)或用品的第一步操作:
石蕊试纸检验气体 |
容量瓶 |
集气瓶收集氨气 |
(2)配制物质的量浓度为0.2mol/L的NaOH溶液500mL,填空并请回答下列问题:
应称量NaOH的质量/g |
已给仪器 |
除已给仪器外还需要的其他仪器 |
烧杯、托盘天平、药匙 |
(3)下列操作对配制的NaOH溶液浓度有偏高影响的是________。
A.称量NaOH固体时,露置在空气的时间过长
B.选用的容量瓶内有少量的蒸馏水
C.在烧杯中溶解NaOH后,立即将所得溶液注入容量瓶中
D.在定容时仰视容量瓶刻度线