题目内容
【题目】H5IO6(正高碘酸)是用于光度法测定苯肼的试剂。工业上用NaIO3制备H5IO6的流程如图:
(1)“反应Ⅰ”可在如图所示的装置中进行。该反应生成不溶于水的Na2H3IO6的离子方程式为____。若要提高Cl2的利用率,可对装置进行改进的措施为___。
(2)反应Ⅱ生成不溶于水的黑色Ag5IO6,“滤液2”呈__(填“酸”“碱”或“中”)性。
(3)“无色气体”为__(填化学式)。
(4)工业上为降低成本,减少对环境的污染,整个流程需要控制加入Cl2和AgNO3的物质的量之比为n(Cl2)∶n(AgNO3)=__。
(5)H5IO6具有强氧化性,可将FeSO4氧化为H2FeO4,自身被还原为HIO3,该反应的化学方程式为___。
【答案】IO3-+Cl2+2Na++3OH-=Na2H3IO6↓+2Cl- 通Cl2导管的下端连接多孔球泡装置 酸 O2 7∶10 FeSO4+2H5IO6=H2FeO4+H2SO4+2HIO3
【解析】
反应Ⅰ是在氢氧化钠溶液中将碘酸钠氧化为不溶于水的Na2H3IO6,过滤得到Na2H3IO6,反应Ⅱ加入硝酸银溶液生成不溶于水的黑色Ag5IO6,过滤得到黑色Ag5IO6,反应Ⅲ加入氯气和水反应的化学方程式为:2Ag5IO6+5Cl2+H2O=10AgCl↓+5O2+2H5IO6,生成气体氧气,过滤得到H5IO6(正高碘酸)。
(1)氢氧化钠溶液中氯气将碘酸钠氧化为不溶于水的Na2H3IO6,反应的化学方程式为:NaIO3+Cl2+3NaOH=Na2H3IO6↓+2NaCl,该反应生成不溶于水的Na2H3IO6的离子方程式为IO3-+Cl2+2Na++3OH-=Na2H3IO6↓+2Cl-。若要提高Cl2的利用率,可对装置进行改进的措施为:通Cl2导管的下端连接多孔球泡装置。
故答案为:IO3-+Cl2+2Na++3OH-=Na2H3IO6↓+2Cl-;通Cl2导管的下端连接多孔球泡装置;
(2)反应Ⅱ加入硝酸银反应生成不溶于水的黑色Ag5IO6,反应为:Na2H3IO6+5AgNO3=3HNO3+2NaNO3+Ag5IO6↓,滤液中生成硝酸,溶液显酸性;
故答案为:酸 ;
(3)上述分析可知Ag5IO6被氧化生成高碘酸,反应的化学方程式为:2Ag5IO6+5Cl2+H2O=10AgCl↓+5O2+2H5IO6,“无色气体”为O2 (填化学式)。
故答案为:O2 ;
(4)依据化学反应的定量关系计算:NaIO3+Cl2+3NaOH=Na2H3IO6+2NaCl,Na2H3IO6+5AgNO3=3HNO3+2NaNO3+Ag5IO6↓,2Ag5IO6+5Cl2+H2O=10AgCl↓+5O2+2H5IO6,计算得到,2Cl2~2Na2H3IO6~10AgNO3~2Ag5IO6~5Cl2,所以整个流程需要控制加入氯气和硝酸银的物质的量之比为n(Cl2)∶n(AgNO3)=7∶10。
故答案为:7∶10;
(5)H5IO6具有强氧化性,可将FeSO4氧化为H2FeO4,自身被还原为HIO3,该反应的化学方程式为FeSO4+2H5IO6=H2FeO4+H2SO4+2HIO3。
故答案为:FeSO4+2H5IO6=H2FeO4+H2SO4+2HIO3。
