Question

【题目】高碘酸钾(KIO4)溶于热水，微溶于冷水和氢氧化钾溶液，可用作有机物的氧化剂。制备高碘酸钾的装置图如下(夹持和加热装置省略)。回答下列问题：

(1)装置I中仪器甲的名称是___________。

(2)装置I中浓盐酸与KMnO4混合后发生反应的离子方程式是___________。

(3)装置Ⅱ中的试剂X是___________。

(4)装置Ⅲ中搅拌的目的是___________。

(5)上述炭置按气流由左至右各接口顺序为___________(用字母表示)。

(6)装置连接好后，将装置Ⅲ水浴加热，通入氯气一段时间，冷却析岀高碘酸钾晶体，经过滤，洗涤，干燥等步骤得到产品。

①写出装置Ⅲ中发生反应的化学方程式：___________。

②洗涤时，与选用热水相比，选用冷水洗涤晶体的优点是___________。

③上述制备的产品中含少量的KIO3，其他杂质忽略，现称取ag该产品配制成溶液，然后加入稍过量的用醋酸酸化的KI溶液，充分反应后，加入几滴淀粉溶液，然后用1.0mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的平均体积为bL。

已知：KIO3+5KI+6CH3COOH===3I2+6CH3COOK+3H2O

KIO4+7KI+8CH3 COOH===4I2+8CH3COOK+4H2O

I2+2Na2S2O3===2NaI+N2S4O6

则该产品中KIO4的百分含量是___________(Mr(KIO3)=214，Mr(KIO4)=230，列出计算式)。

Answer 1

【答案】圆底烧瓶 16H++10Cl-+2MnO4-=2Mn2++8H2O+5Cl2↑ NaOH溶液 使反应混合物混合均匀，反应更充分 aefcdb 2KOH+KIO3+Cl2KIO4+2KCl+ H2O 降低KIO4的溶解度，减少晶体损失 100%

【解析】

本题为制备高碘酸钾实验题，根据所提供的装置，装置III为KIO4的制备反应发生装置，发生的反应为2KOH+KIO3+Cl2KIO4+2KCl+ H2O；装置I可用来制取氯气，为制备KIO4提供反应物氯气；装置IV是氯气的净化装置；装置II是氯气的尾气吸收装置；装置的连接顺序为I→IV→III→II，以此分析解答。

(1)根据装置I中仪器甲的构造，该仪器的名称是圆底烧瓶，

因此，本题正确答案是：圆底烧瓶；

(2)浓盐酸与KMnO4反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水，根据得失电子守恒及电荷守恒和原子守恒写出离子方程式是2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，

因此，本题正确答案是：2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

(3) 装置II是氯气的尾气吸收装置，所用的试剂X应是NaOH溶液，

因此，本题正确答案是：NaOH溶液；

(4) 装置III为KIO4的制备反应发生装置，用氯气和NaOH的KIO3溶液反应，搅拌的目的是使反应混合物混合均匀，反应更充分，

因此，本题正确答案是：使反应混合物混合均匀，反应更充分；

(5)根据以上分析，装置的连接顺序为I→IV→III→II，所以各接口顺序为aefcdb，

因此，本题正确答案是：aefcdb；

(6)①装置III为KIO4的制备反应发生装置，氯气将KIO3氧化为KIO4，本身被还原为KCl，化学方程式为2KOH+KIO3+Cl2KIO4+2KCl+ H2O，

因此，本题正确答案是：2KOH+KIO3+Cl2KIO4+2KCl+ H2O；

②根据题给信息，高碘酸钾(KIO4)溶于热水，微溶于冷水和氢氧化钾溶液，所以，与选用热水相比，选用冷水洗涤晶体的优点是降低KIO4的溶解度，减少晶体损失，

因此，本题正确答案是：降低KIO4的溶解度，减少晶体损失；

③设ag产品中含有KIO3和KIO4的物质的量分别为x、y，则根据反应关系：

KIO3~~~3I2，KIO4~~~4I2，I2~~~2Na2S2O3，

①214x+230y=a，②3x+4y=0.5b，联立①、②，解得y=mol，

则该产品中KIO4的百分含量是100%=100%，

因此，本题正确答案是：100%。