为了预防碘缺乏症,国家规定每千克食盐中应含40~50mg碘酸钾。碘酸钾晶体有较高的稳定性,但在酸性溶液中,碘酸钾是一种较强的氧化剂,能跟某些还原剂作用生成碘;在碱性溶液中,碘酸钾能被氯气、次氯酸等强氧化剂氧化为更高价的碘的含氧酸盐。
【问题1】工业生产碘酸钾的流程如下:
(1)碘、氯酸钾和水混合后的反应为(未配平):I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑。该方程式配平时,系数有多组,原因是 。
(2)X的化学式为 ;写出用试剂X调节pH的化学方程式: 。
(3)生产中,如果省去“酸化”、“逐氯”、“结晶①、过滤”这三步操作,直接用试剂X调整反应后溶液的pH,对生产碘酸钾有什么具体影响? 。
【问题2】已知:KIO3+5KI+3H2SO4→3K2SO4+3I2+3H2O; I2+2S2O32-→2I-+S4O62-。
(4)检验加碘食盐中的碘元素,学生甲利用碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生反应。用四氯化碳检验碘单质时,看到的明显现象有 。
(5)测定加碘食盐中碘的含量,学生乙设计的实验步骤如下:
a.准确称取w g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入过量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
c.以淀粉为指示剂,加入物质的量浓度为2.0×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液10.0mL恰好反应。
则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)。
(6)学生丙又对纯净的NaCl(不含KIO3)进行了下列实验:
操作步骤 |
实验现象 |
取1g纯净的NaCl,加3mL水配成溶液。 |
溶液无变化 |
滴入5滴淀粉溶液和1mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,振荡。 |
溶液无变化 |
然后再滴入1滴1mol·L-1的H2SO4,振荡。 |
溶液变蓝色 |
①推测实验中产生蓝色现象的可能原因,用离子方程式表示 。
②根据学生丙的实验结果,请对学生乙的实验结果作出简要评价: 。
现有一重水(D2O)和水(H2O)的混合物(不是天然的纯水)。当m g这种水被电解时,电路上通过x mol电子,阳极收集到气体m1 g,阴极收集到气体m2 g(电解产物的溶解忽略不计)。
(1)若要求出重水的质量分数y,至少需要上述m、x、m1、m2等4个数据中的__________个。这些数据共有____________组,在下列橫线上分别列出(有多少填多少)。
______________________________________________________
(2)从(1)中空格所填的数据中任取一组含m的数据,计算已被电解的水中D2O的质量分数y=___________。
随着科学技术的发展,阿伏加德罗常数的测定手段越来越多,测定的精确度也越来越高。现有一种简单可行的测定方法,具体步骤为:
①将固体NaCl细粒干燥后,准确称取m g NaCl固体并转移到定容容器A中;
②用滴定管向A仪器中加入苯,不断振荡,继续加苯到A仪器的刻度,计算出NaCl的体积V cm3。
请完成下列问题:
(1)步骤①中仪器最好使用_________(填序号)。
A.量筒 | B.烧杯 | C.容量瓶 | D.试管 |
(2)步骤②中用酸式滴定管还是用碱式滴定管_________,理由_________。
(3)能否用水代替苯_________,理由是_________。
(4)已知NaCl晶体中,靠得最近的Na+与Cl-间的平均距离为a cm(如右图),用上述测定方法测定的阿伏加德罗常数NA的表达式为_______________。
仔细阅读给CuSO4·5H2O晶体加热过程中依次发生的如下反应:
CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O,CuSO4
CuO+SO3
4CuO2Cu2O+O2,2SO3
2SO2+O2
今取25.0 g CuSO4·5H2O晶体加热,使之均匀、缓慢升温至1000 ℃,并恒温1 h。请完成下列问题:
(1)最终所得固体的颜色为____________,质量为____________ g。
(2)不考虑实验带来的误差,在反应条件下,反应后的除去水后的气态产物的物质的量可能为____________(填写下列选项)。
A.0 B.0.1 mol C.大于0.1 mol
(3)(2)问中除上述三个选项外,你认为更准确的范围应该是什么?并予以说明。
(4)如果某同学做此实验时,最后固体质量为7.6 g,试通过计算判断该固体物质的组成,其物质的量各是多少?
在常温下,按右下图装配好装置,待内外空气压强不变时,水银柱液面在A处,取下橡皮塞,在玻璃燃烧匙中加入二硫化碳,用酒精灯点燃,并迅速移入锥形瓶中,再塞紧橡皮塞,二硫化碳安静地燃烧,水银柱推向左管,简要完成下列问题:
(1)写出二硫化碳燃烧的化学方程式:____________________________________。
(2)说明水银柱推向左管的原因__________________________________________。
(3)火焰熄灭后,静置一段时间恢复到原温度,水银柱的位置应该是____________。
A.仍在A处 B.高于A处 C.低于A处
作出选择后,简要说明理由________________________________________________。
(4)用下图所示的装置验证CS2燃烧的产物。所需药品请在下列物质中选择:品红溶液、饱和Na2CO3溶液、饱和NaHCO3溶液、KMnO4酸性溶液、NaOH溶液、澄清石灰水。
①A、B、C、D中所盛放的药品是:
A.____________,B.____________,C.____________,D.____________。
②确认混合气体中含SO2的现象是________________________,确认混合气体中含CO2的现象是________________________。
为了测定某种烷烃(不溶于水,密度比空气大)样品的平均相对分子质量,设计了下面的实验:
①取一个配有合适胶塞的洁净、干燥的锥形瓶,准确称其质量为m1;
②往锥形瓶中通入干燥的该烃的样品,塞好胶塞,准确称量,重复操作,直到前后两次称量结果基本相同,得到质量为m2;
③往锥形瓶中加满水,塞好胶塞,准确称量,得到质量为m3。已知:空气的平均相对分子质量为29.0,完成下列问题:
可供选用的装置
(1)具体说明本实验的原理________________________________________________。
(2)步骤②为什么要重复操作直到前后两次称量的结果基本相同?___________________。
(3)具体说明本实验中如何做到每次测量都在相同体积下进行________________________。
(4)本实验中收集气体样品的操作,可选用的方法是(用图中的标号填写)_____________。
(5)写出锥形瓶中样品的质量m样品的计算式____________________(设空气的质量为m空气)
(6)写出由实验测得该烷烃的平均相对分子质量为____________________(计算式)。