题目内容
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-=5I-+IO3-+3H2O
KI+I2KI3
(1)某学习小组对加碘盐进行了如下实验: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,将所得试液分为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。写出潮湿环境中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 |
(1)①Fe(SCN)3
②IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O 2Fe3++2I-=2Fe2++I2
(2)O2+4KI+2H2O=2I2+4KOH否
KI3在受热(或潮湿)条件下产生I2和KI,KI易被氧气氧化,I2易升华
(3)AC
(4)取足量该加碘盐溶于蒸馏水中,用盐酸酸化,滴加适量氧化剂(如:氯水、过氧化氢等),再滴加KSCN溶液,若显血红色,则该加碘盐中存在Fe2+
解析
氧化铜矿石含有CuO和Cu2(OH) 2CO3,还含有Fe2O3、FeO和SiO2等。铜、铁是畜禽所必需的微量元素。某饲料厂联合生产硫酸铜和硫酸亚铁工艺流程如下:
(1)氧化铜矿石粉碎的目的是 。
(2)写出“酸浸”中Cu2(OH) 2CO3发生反应的离子方程式 。
(3)“中和/过滤”中加入CaCO3的目的是 。
(4)上述工艺流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有 。
(5)加入铁屑的作用是 、 。
(6)下表和下图为“烘干粉碎”的试验结果。
硫酸亚铁干燥曲线图
序号 | t/h | t/℃ | m/g | x |
1 | 3 | 80 | 5 | 4 |
2 | 3 | 160 | 10 | 1 |
3 | 4 | 160 | 10 | 0.8 |
4 | 4 | 160 | 5 | 0 |
5 | 5 | 80 | 5 | 3 |
6 | 5 | 160 | 15 | 1 |
表2.硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)干燥试验表
表2中,m为CuSO4·5H2O晶体的质量,x为干燥后所得晶体中结晶水的个数。据此可确定由CuSO4·5H2O和FeSO4·7H2O脱水得流程中所示产品的适宜工艺条件分别为 , (分别指出两条件的温度和时间)。
KMnO4酸性溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应时,溶液紫色会逐渐褪去。某探究小组用测定此反应溶液紫色消失所需时间的方法,研究外界条件对反应速率的影响。该实验条件作如下限定:
①所用KMnO4酸性溶液的浓度可选择:0.02 mol·L-1、0.002 mol·L-1;
②所用H2C2O4溶液的浓度可选择:0.2 mol·L-1、0.4 mol·L-1;
③每次实验时KMnO4酸性溶液的用量均为4 mL、H2C2O4溶液的用量均为2mL。
(1)若要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响,通过变换这些实验条件,至少需要完成____ 组实验进行对比即可得出结论。
(2)在其它条件相同的情况下,某同学改变KMnO4酸性溶液的浓度,测得实验数据(从混合振荡均匀开始计时)如下表所示:
KMnO4酸性溶液浓度 (mol·L-1) | 溶液褪色所需时间(min) | | ||
第一次 | 第二次 | 第三次 | ||
0.02 | 14 | 13 | 11 | |
0.002 | 6.7 | 6.6 | 6.7 | |
①用0.002 mol/L KMnO4酸性溶液进行实验时,KMnO4的平均反应速率(忽略混合前后溶液体积变化)。
②依据表中数据,不能得出“溶液的褪色所需时间越短,反应速率越快”的结论。某同学设计以下方案,可以直接得出“褪色时间越短,反应的速率越快”结论。
KMnO4酸性溶液 | H2C2O4溶液 | ||
浓度/ mol/L | 体积(ml) | 浓度/ mol/L | 体积(ml) |
0.02 | 2 | b | 4 |
a | 2 | c | 4 |
则表中a= ;b= ;c= 。
(3)草酸电离常数:Ka1=5.9×10-2,Ka2=6.4×10-5。与KMnO4反应时,它将转化为CO2和H2O。
①草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为 。
②室温下,0.1mol·L-1 KHC2O4酸溶液中pH 7,理由是 。
(4)测得某次实验(恒温)时溶液中Mn2+物质的量与时间关系如图。请解释n(Mn2+)在反应起始时变化不大、一段时间后快速增大的原因: 。