题目内容

实验室测定含碘废液中I的含量以及碘的回收过程如下:
Ⅰ.含碘废液中I含量的测定
用移液管量取25.00 mL废液于250 mL锥形瓶中,分别加入5 mL 2 mol·L-1 H2SO4和10 mL 20% NH4Fe(SO4)2·12H2O溶液,摇匀。小火加热蒸发至碘完全升华,取下锥形瓶冷却后,加入10 mL 2 mol·L-1H2SO4,加入几滴二苯胺磺酸钠(用作指示剂),用0.0250 mol·L-1标准K2Cr2O7溶液进行滴定至终点。重复3次,数据记录如下表:
(已知反应:①2Fe3+2I=2Fe2+I2 ②6Fe2+Cr2O72-+14H=6Fe3+2Cr3+7H2O)

次数
1
2
3
滴定体积(mL)
19.60
19.65
19.55
 
Ⅱ.碘的回收
取250 mL含碘废液于烧杯中加入按上述计算所需的Na2S2O3溶液,并将CuSO4饱和溶液在不断搅拌下滴加到废液中,加热至70℃左右完全反应(已知:2I+2Cu2+2S2O32-=2CuI↓+S4O62-)。过滤,得到的沉淀按图1进行操作。检查装置的气密性后,从分液漏斗中逐滴加入浓硝酸(注意滴液的速度)完全反应后,通过减压过滤,得到粗碘固体产品和抽滤液。然后按图2进行粗碘的提纯。

回答下列问题:
(1)用移液管量取废液时,将移液管竖直放入稍倾斜的锥形瓶中,接着的操作是______________________________________,数秒后,取出移液管。
(2)在盛有废液的锥形瓶中先加入5 mL 2 mol·L-1 H2SO4的目的是__________________________。
(3)根据滴定有关数据,该废液中I含量是________g·L-1
在滴定过程中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏低的是_____。
A.终点读数时俯视读数,滴定前平视读数
B.锥形瓶水洗后未干燥
C.滴定管未用标准K2Cr2O7溶液润洗
D.盛标准K2Cr2O7溶液的滴定管,滴定前有气泡,滴定后无气泡
(4)在图1锥形瓶中发生反应的化学方程式是____________________。
(5)按图2装置进行粗碘提纯,采用的分离方法是________,a、b为冷凝水进出口,其中________(选填a或b)接水龙头进水。最终得到较高纯度的单质碘。

(1)管尖与锥形瓶内壁接触,松开食指使溶液全部流出
(2)抑制Fe3水解
(3)14.94(14.93~14.95均可给分) A
(4)2CuI+8HNO3=2Cu(NO3)2+4NO2↑+I2+4H2O
(5)升华法 a

解析

练习册系列答案
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单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用焦炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500 ℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。

相关信息如下:
a.四氯化硅遇水极易水解;
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c.有关物质的物理常数见下表:

物 质
SiCl4
BCl3
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸点/℃
57.7
12.8

315

熔点/℃
-70.0
-107.2



升华温度/℃


180
300
162
 
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式  ____________________________。
(2)装置A中g管的作用是________;装置C中的试剂是________;装置E中的h瓶需要冷却的理由是________________________________________。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是________(填写元素符号)。
(4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是:5Fe2+MnO4+8H=5Fe3+Mn2+4H2O
滴定前是否要滴加指示剂?________(填“是”或“否”),请说明理由______________________。
②某同学称取5.000 g残留物,经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL试样溶液,用1.000×102 mol·L1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,则残留物中铁元素的质量分数是________。

某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:

操作
 
现象
 
取4 g漂粉精固体,加入100 mL水
 
部分固体溶解,溶液略有颜色
 
过滤,测漂粉精溶液的pH
 
pH试纸先变蓝(约为12),后褪色
 

 
i.液面上方出现白雾;
ii.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色;iii.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去
 
 
(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是 ________________________________。
(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是__________________________。
(3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。推测现象i的白雾由HCl小液滴形成。进行如下实验:
a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;
b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。
① 实验a的目的是______________________________________________________。
②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl,理由是________________________________。
(4)现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是_____________________。
(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X
①向沉淀X中加入稀HCl,无明显变化。取上层清液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是________。
②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因:_____________________________________________________________________。

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