题目内容
【题目】碘酸钾可用作食用盐的加碘剂,为无色或白色颗粒或粉末状结晶 ,加热至560℃ 开始分解,是一种较强的氧化剂,水溶液呈中性,溶解度在0℃ 时为4.74g,100℃ 时为32.3g。 下图是利用过氧化氢氧化法制备碘酸钾的工业流程 :
(1)步骤①需控制温度在70℃ 左右,不能太高,可能的原因是_______;不能太低 ,原因是________________________
(2)写出步骤②中主要反应的离子方程式:__________
(3)步骤⑤用冰水冷却至0℃ ,过滤出碘酸钾晶体,再用适量冰水洗涤2~3次。用冰水洗涤的优点是_____________
(4)产品纯度测定:取产品9.0g,加适量水溶解并配成250mL溶液。取出25.00mL该溶液并用稀硫酸酸化,加入过量的KI溶液,使碘酸钾反应完全,最后加入指示剂,用物质的量浓度为1.00molL-1的Na2S2O3溶液滴定,消耗25.00mL该滴定液时恰好达到滴定终点。已知
①实验中可用_______作指示剂。
②产品的纯度为_____%(精确到小数点后两位)。求得的纯度比实际值偏大,可能的原因是________________________。
【答案】防止硝酸、过氧化氢分解 反应速率慢 减少洗涤过程中造成的KIO3损失 淀粉 99.07 操作时间过长,过量的KI部分被氧化(或产品含氧化性杂质、取用标准液的滴定管没有用标准液润洗等合理答案)
【解析】
(1)根据硝酸和过氧化氢不稳定分析;
(2)根据碳酸钾为可溶性盐,碘酸为强酸分析离子方程式的书写。
(3)根据碘酸钾的溶解度和温度的关系分析。
(4)根据反应列关系式进行计算。
(1)硝酸和过氧化氢都能分解,所以需要控制温度,防止硝酸、过氧化氢分解;温度能影响反应速率,温度太低,反应速率慢;
(2).碳酸钾和碘酸反应生成碘酸钾和水和二氧化碳,离子方程式为:;
(3).碘酸钾在0℃ 时为4.74g,100℃ 时为32.3g,所以为了减少洗涤过程中造成的KIO3损失尽量使用冰水洗涤;
(4). ①因为反应过程中有碘单质生成,利用淀粉遇碘变蓝的特性,选择淀粉做指示剂;
② 根据反应列出关系式为IO3----6S2O32-,碘酸钾的质量分数为=99.07%;操作时间过长,过量的KI部分被氧气氧化,造成需要的亚硫酸钠的量增多,或因为产品含氧化性杂质能氧化更多的碘离子,最后消耗的亚硫酸钠的量增多,或取用标准液的滴定管没有用标准液润洗,标准液的体积变化等。
【题目】碘及其化合物在生产生活中应用广泛。回答下列问题:
(1)单质碘与氟反应可得IF5,实验表明液态IF5具有一定的导电性原因在于IF5的自偶电离(如:2H2OH3O++OH-),IF5的自偶电离方程式为_________
(2)亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中的反应是:Na2SO3+KIO3+H2SO4 →Na2SO4+K2SO4+I2+H2O(未配平)该反应过程和机理较复杂,一般认为分为以下步:
①IO3-+SO32-→IO2-+SO42-(慢)
②IO2-+SO32-→IO-+SO42-(快)
③5I-+6H++I03-→3I2+3H2O(快)
④I2+SO32-+H2O-→2I+SO42-+2H+(快)
根据上述条件推测,此反应的总反应速率由_______步反应决定(填序号)。若预先加人淀粉溶液,由题述看必在_____________离子消耗完时,才会有淀粉变蓝的现象产生。
(3)离子的吸附是重要的研究课题
①已知SO2与I2的反应,速率极快且平衡常数大溶液中存在如下平衡:I2(aq)+l-(aq)=l3-(aq)现将1 mol SO2缓通入含1mol l2的水溶液中至恰好完全反应溶液中l3-的物质的量n(l3-)时间(t)的变化曲线如图1所示。开始阶段,n(l3-)逐渐增大的原因是_____
②科研小组用新型材料Ag/TiO2对溶液中碘离子进行吸附研究。如图2是不同pH条件下,碘离子吸附效果的变化曲线。据此推断Ag/TiO2材料最适合吸附___________(填“酸性”“中性”或“碱性”)溶液中的I-。
③氯化银复合吸附剂也可有效吸附碘离子氯化银复合吸附剂对碘离子的吸附反应为:I-(aq)+AgCl(s)=Agl(s)+Cl-(aq),反应达到平衡后溶液中c(Cl-)=1.0mol·L-1.则溶液中c(I-)=______mol·L-1[k(AgCl)=2.0×10-10,k(Agl)=8.4×10-17]
(4)Fe3+与I-在溶液中发生反应:2Fe3++2I- 2Fe2++I2,该反应的正反应速率和Fe2+与I-的浓度关系为v=k·cm(I-)·cn(Fe3+)(其中k为常数)。T℃时,实验测得c(I-)、c(Fe3+)与反应速率的关系如下表:
c(I-)/molL-1 | c(Fe3+)/molL-1 | v/molL-1s-1 | |
① | 0.20 | 0.80 | 0.032k |
② | 0.60 | 0.40 | 0.144k |
③ | 0.80 | 0.20 | 0.128k |
①在v=k·cm(I-)·cn(Fe3+)中m、n的值为_____________(填序号)
A.m=1n=1 B.m=1、n=2 C.m=2、n=1 D.m=2、n=2
②I-浓度对反应速率的影响_____(填“大于”、“小于”或“等于”)Fe3+浓度对反应速率的影响。