题目内容
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： 。
（1）有两种还原产物生成。
（2）KOH； KH(IO3)2＋KOH=2KIO3＋H2O
（3）反应产生的氯气跟KOH反应生成KClO， KClO能将KIO3氧化成KIO4从而不能得到碘酸钾。
（4）液体分层，下层液体呈现紫红色。
（5）1270/3W或 (423.33/W)。
（6）①4I－+4H++O2→2I2+2H2O；② 因加入了过量KI溶液，乙实验结果会偏大。
解析试题分析：
（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↑。该反应是氧化还原反应，由于在氧化还原反应中电子转移数目相等，而有两种还原产物生成。它们相对量的多少不同，配平时的系数就不同。因此在该方程式配平时，系数有多组。
（2）晶体①为KH(IO3)2,把晶体从溶液中过滤出来，洗涤干净，然后用水溶解得到KH(IO3)2的溶液，要把酸式盐变为正盐KIO3，就要加碱来调节溶液的pH值。为了不引入新的杂质，所以要用KOH。该反应的方程式为KH(IO3)2＋KOH=2KIO3＋H2O
（3）反应I2＋KClO3＋H2O→KH(IO3)2＋KCl＋Cl2↑产生的氯气跟KOH反应生成KClO， KClO能将KIO3氧化成KIO4从而不能得到碘酸钾。导致操作失败，前功尽弃。
（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KIO3＋5KI＋3H2SO4→3K2SO4＋3I2＋3H2O。由于I2容易溶解在四氯化碳而不容易溶解在水中，水与四氯化碳互不相溶，CCl4的密度比水大，I2溶解在CCl4中而使溶液呈紫色.所以用四氯化碳检验碘单质时，看到的明显现象有液体分层，下层液体呈现紫红色。
（5）由方程式得关系式：KIO3～3I2～6S2O32－.n(S2O32－)=2.0×10－3mol/L×0.010L=2.0×10－5mol.所以n(KIO3)= 2.0×10－5mol÷6=1/3×10－5mol.m(I)= (1/3×10－5mol)×127g/mol=127/3×10－5g=127/3×10－2mg.所以在该加碘食盐中碘的含量为m(I)÷m(总)= 127/3×10－2mg÷W×10-3kg=1270/3W mg/kg。
（6）① 该食盐中无KIO3，而实验中产生蓝色现象的可能是空气中的氧气在酸性条件下把I-氧化为I2单质。4KI+2H2SO4＋O2=2K2SO4＋3I2＋3H2O。碘单质遇淀粉变蓝色。该反应的离子方程式为4I－+4H+ +O2=2I2+2H2O。②乙的实验中加入过量KI溶液，根据学生丙的实验结果，可知空气中的氧气也会导致产生一部分的碘单质。所以学生乙的实验结果比真实值会偏大。
考点：考查氧化还原反应方程式的配平、离子方程式的书写、实验操作、实验现象、误差分析、物质含量的计算、实验方案的设计与评价。
工业上常回收冶炼锌废渣中的锌（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质），并用来生产Zn(NO3)2·6H2O晶体，其工艺流程为：
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
| 氢氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
| 开始沉淀的pH | 3．3 | 1．5 | 6．5 | 4．2 | 5．4 |
| 沉淀完全的pH | 5．2 | 3．7 | 9．7 | 6．7 | 8．0 |
⑴在“酸浸”步骤中，为提高锌的浸出速率，除通入空气“搅拌”外，还可采取的措施是 。
⑵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 。
⑶在“除杂I”步骤中，需再加入适量H2O2溶液，H2O2与Fe2+反应的离子方程式为 。为使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全，而Zn(OH)2不沉淀，应控制溶液的pH范围为 。检验Fe3+是否沉淀完全的实验操作是 。
⑷加入Zn粉的作用是 。“操作A”的名称是 。
氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品应用广泛。请回答下列问题：
（1）氯碱工业是利用电解食盐水生产 为基础的工业体系。
（2）电解前，为除去食盐水中的Mg2+、Ca2+、SO42-等杂质离子，加入下列试剂的顺序合理的是 (填下列各项中序号)。
a、碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡 b、碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠
c、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡 d、氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠
（3）“盐泥”是电解食盐水过程中形成的工业“废料”。某工厂的盐泥组成如下：
| 成分 | NaCl | Mg(OH)2 | CaCO3 | BaSO4 | 其他不溶物 |
| 质量分数(％) | 15～20 | 15～20 | 5～10 | 30～40 | 10～15 |
利用盐泥生产MgSO4·7H2O晶体的工艺流程如下图所示。
回答下列问题：
①酸洗过程中加入的酸为 ，加入的酸应适当过量，控制pH为5左右，反应温度在50℃左右。持续搅拌使之充分反应，以使Mg(OH)2充分溶解并转化为MgSO4，在此过程中同时生成CaSO4。其中碳酸钙可以转化为硫酸钙的原因是 。
②过滤所得滤渣的主要成分为 。
③根据图分析，蒸发结晶过滤所得晶体A主要成分为 。
④真空干燥MgSO4·7H2O晶体的原因是 。
实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产Ni2O3。其工艺流程如下：
(1)根据图甲所示的X射线衍射图谱，可知浸出渣含有三种主要成分，其中“物质X”为________。图乙表示镍的浸出率与温度的关系，当浸出温度高于70 ℃时，镍的浸出率降低，浸出渣中Ni(OH)2含量增大，其原因是
________________________________________________________________。
(2)工艺流程中副产品的化学式为______________。
(3)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
| 氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
| 开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.7 |
| 沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 | 9.2 |
操作B是为了除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下实验方案：向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液，调节溶液pH为3.7～7.7，静置，过滤。请对该实验方案进行评价：_____________________________________________
(若原方案正确，请说明理由；若原方案错误，请加以改正)。
操作C是为了除去溶液中的Ca2＋，若控制溶液中F－浓度为3×10－3molL－1，则Ca2＋的浓度为________mol·L－1。(常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10－11)
(5)电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步：①碱性条件下Cl－在阳极被氧化为ClO－；②Ni2＋被ClO－氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。第②步反应的离子方程式为_______________________________________。
选择下列实验方法分离物质，将最好的分离方法的序号填在横线上。
| A．萃取分液法 | B．加热法 | C．结晶法 | D．分液法 E．过滤法 F．蒸馏法 |
(2)___________分离二氧化硅与氯化铵的化合物；
(3)___________分离水和煤油的混合物；
(4)____ _______分离碘和酒精；
(5)___________分离溴水中的溴和水。