[2012·合肥市第二次质检]某化学兴趣小组对加碘食盐中碘酸钾进行研究,查阅资料得知:碘酸钾是一种白色粉末,常温下很稳定,加热至5600C开始分解。在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂,与氢碘酸、过氧化氢等物质作用,被还原为单质碘。
(1)学生甲设计实验测出加碘食盐中碘元素的含量,步骤如下:
a.称取wg加碘盐,加适量蒸馏水溶解;
b.用稀硫酸酸化,再加入过量KI溶液;
c.以淀粉为指示剂,用物质的量浓度为1.00×10-3mol/L的Na2S2O3溶液滴定(滴定时的反应方程式:(I2+2S2O32-=2 I-+2S4O62-)。
滴定时Na2S2O3溶液应放在_________ (填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”),滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液20. 00mL,其终点颜色变化为_________;加碘食盐样品中的碘元素含量是_________mg/kg(以含w的代数式表示)。
(2)学生乙对纯净的NaCl(不含KIO3)进行了下列实验:
顺序 |
步骤 |
实验现象 |
① |
取少量纯净的NaCl,加蒸馏水溶解 |
溶液无变化 |
② |
滴入淀粉KI溶液,振荡 |
溶液无变化 |
③ |
然后再滴加H2SO4,振荡 |
溶液变蓝色 |
请推测实验③中产生蓝色现象的可能原因:__________________;根据学生乙的实验结果,请对学生甲的实验结果作出简要评价___________________________。
(3)工业上通常用电解KI溶液的方法来制备碘酸钾,电解过程中请你帮助学生丙设计实验来判断电解是否完全。仪器不限,可选的试剂:淀粉溶液、H2O2溶液、稀硫酸。
实验操作 |
实验现象及结论 |
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食盐中含有一定量的镁、铁等杂质,加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的.
已知:氧化性:IO3﹣>Fe3+>I2;
还原性:S2O32﹣>I﹣3I2+6OH﹣═IO3﹣+5I﹣+3H2O;KI+I2KI3
(1)某学习小组对加碘盐进行如下实验:取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+),用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得溶液分为3份.第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色;第二份试液中加足量KI固体,溶液显淡黄色,用CCl4萃取,下层溶液显紫红色;第三份试液中加入适量KIO3固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色.
①加KSCN溶液显红色,该红色物质是 (用化学式表示);CCl4中显紫红色的物质是 (用电子式表示).
②第二份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为 、 .
(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失.写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式: .将I2溶于KI溶液,在低温条件下,可制得KI3•H2O.该物质作为食盐加碘剂是否合适? (填“是”或“否”),并说明理由 .
(3)为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性,可加稳定剂减少碘的损失.下列物质中有可能作为稳定剂的是 .
A.Na2S2O3 | B.AlCl3 | C.Na2CO3 | D.NaNO2 |
(4)对含Fe2+较多的食盐(假设不含Fe3+),可选用KI作为加碘剂.请设计实验方案,检验该加碘盐中的Fe2+ .
氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示
(1)溶液A的溶质是 ;
(2)电解饱和食盐水的离子方程式是 ;
(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3,用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 ;
(4)电解所用的盐水需精制。去除有影响的、
,NH+3,
,[
>
]。
精致流程如下(淡盐水和溶液A来电解池):
①泥a除泥沙外,还含有的物质是 。
②过程Ⅰ中将NH4+转化为N2的离子方程式是 ;
③的溶解度比
的小,过程Ⅱ中除去的离子有 ;
④经过程Ⅲ处理,要求盐水中c 中剩余的含量小于5mg /l ,若盐水b中
的含量是7.45 mg /l ,则处理10m3盐水b ,至多添加10%
溶液 kg(溶液体积变化忽略不计)。
二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。
(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。其次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的________(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-,其原因是___________【已知:Ksp(BaSO4)=1.1 ×10-10 Ksp(BaCO3)=5.1 ×10-9】
②该法工艺原理如右。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。
工艺中可以利用的单质有_________(填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为___________。
(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式:
□ (D) +24NaClO3+12H2SO4=□ClO2↑+□CO2↑+18H2O+□_________
(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量得电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的_______倍
溴主要以Br-形式存在于海水中,海水呈弱碱性。工业上制备的Br2的操作步骤为:
①一定条件下,将Cl2通入浓缩的海水中,生成Br2
②利用热空气将Br2吹出,并用浓Na2CO3溶液吸收,生成NaBr、NaBrO3等
③用硫酸酸化步骤②得到的混合物
完成下列填空:
(1)Cl2氧化Br-应在 条件下进行,目的是为了避免 。
(2)Br2可用热空气吹出,其原因是 。
(3)写出步骤③所发生的化学反应方程式。
用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是 。步骤②的产品有时运输到目的地后再酸化,主要是因为 .
(4)为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2中 。
a.通入HBrb.加入Na2CO3溶液
c.加入NaBr溶液 d.加入Na2SO3溶液
现拟用图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳,并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量
(1)制备一氧化碳的化学方程式是 ;
(2)试验中,观察到反应管中发生的现象是 ;尾气的主要成分是 ;
(3)反应完成后,正确的操作顺序为 (填字母)
a.关闭漏斗开关 b.熄灭酒精1 c.熄灭酒精灯2
(4)若试验中称取铜粉样品5.0g,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为4.8g,则原样品中单质铜的质量分数为 ;
(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂,设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案;
①设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节) ;
②写出有关反应的化学方程式 .