题目内容

【题目】碘化钾是一种无色晶体,易溶于水,实验室制备KI晶体的步骤如下:

①在如图所示的三颈烧瓶中加入12.7g研细的单质碘和100mL1.5mol/L的KOH溶液,搅拌(已知:I2与KOH反应产物之一是KIO3)

②碘完全反应后,打开分液漏斗中的活塞和弹簧夹1、2.向装置C中通入足量的H2S;

③反应结束后,向装置C中加入稀H2SO4酸化,水浴加热

④冷却,过滤得KI粗溶液。

(1)仪器a的名称_________;

(2)A中制取H2S气体的化学方程式___________;

(3)B装置中饱和NaHS溶液的作用是_________(填序号);

①干燥H2S气体 ②除HCl气体

(4)D中盛放的试剂是__________;

(5)步骤①中发生反应的离子方程式是_____________;

(6)由步骤④所得的KI粗溶液(含SO42-),制备KI晶体的实验方案:边搅拌边向溶液中加入足量的BaCO3,充分搅拌、过滤、洗涤并检验后,将滤液和洗涤液合并,加入HI溶液调至弱酸性,在不断搅拌下蒸发至较多固体析出,停止加热,用余热蒸干,得到KI晶体,理论上,得到KI晶体的质量为________。

【答案】圆底烧瓶(烧瓶 ) FeS +2HCl ==FeCl 2+ H2S↑ ② NaOH溶液 3I2 + 6OH- = IO3-+5 I-+3H2O 24.9g

【解析】

制备KI:关闭弹簧夹,A中有稀盐酸与FeS制备H2S气体,B装置由饱和NaHS溶液除去H2S气体中的HCl杂质,C中I2和KOH溶液反应:3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O,碘完全反应后,打开弹簧夹,向C中通入足量的H2S,发生反应:3H2S+KIO3=3S↓+KI+3H2O,将装置C中所得溶液用稀H2SO4酸化后,置于水浴上加热10min,除去溶液中溶解的H2S气体,所得的KI溶液(含SO42-),加入碳酸钡至硫酸根除净,再从溶液制备KI晶体,D为氢氧化钠吸收未反应完的H2S气体,据此分析解答。

(1)根据装置图,仪器a的名称为圆底烧瓶,故答案为:圆底烧瓶(或烧瓶);

(2)A中硫化亚铁与盐酸反应生成硫化氢气体,反应的方程式为FeS +2HCl=FeCl2+ H2S↑,故答案为:FeS +2HCl=FeCl2+ H2S↑;

(3)盐酸易挥发,A中制备的H2S气体混有HCl气体,B装置中的饱和NaHS溶液可以除去H2S气体中的HCl杂质,故答案为:②;

(4)硫化氢会污染空气,D装置是吸收未反应完的H2S气体,防止污染空气,可以选用碱性试剂如氢氧化钠溶液吸收,故答案为:氢氧化钠溶液;

(5)步骤①中发生I2与KOH反应生成KI和KIO3,反应的离子方程式为:3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O;故答案为:3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O;

(6)12.7g碘单质的物质的量=0.05mol,100mL1.5mol/L的KOH溶液中含有氢氧化钾0.15mol,得到KI晶体的过程主要为:3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O,3H2S+KIO3=3S↓+KI+3H2O,加入碳酸钡除去硫酸根离子,过滤、洗涤并检验后,加入HI溶液调至弱酸性,在不断搅拌下蒸发至较多固体析出,根据元素守恒,碘单质中的碘最终全部转化为碘化钾中的碘,氢氧化钾中的钾元素最终全部转化为碘化钾中的钾,因此KI的物质的量=氢氧化钾的物质的量=0.15mol,质量=0.15mol×166g/mol=24.9g,故答案为:24.9g。

练习册系列答案
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(2)在600℃下,向2L密闭容器中充入一定量的反应物并开始上述反应,图表示N2的物质的量随时间的变化曲线。

用H2表示0~10min内该反应的平均速率v(H2)= _____________,若该温度下K=0.0016L2/mol2,则在10min时c(H2)= _____________。

(3)在哈伯合成法中,平衡时NH3的体积分数与反应体系的压强(P)、温度(T)的关系如图B。则P1_____________P2(选填¨大于”、“小于”或¨不能确定”),其他条件相同,不同压强下在刚开始反应时反应物活化分子浓度较大的是_____________(选填“P1”、“P2”、“P3”或“不能确定”),在日本的合成氨工业中,选择合成温度为700℃的较高温,试从化学动力学的角度分析其理由是_____________。

(4)研究表明,合成氨的速率与相关物质的浓度的关系为v=kc(N2)c(H2)3/2c(NH3)-1,k为速率常数。能使合成氨的速率增大的措施是_____________。

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B.总压强一定,增大n(N2 )/n(H2)的值

C.升高反应温度

D.按照原来比值增大反应物的浓度

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(5)如图是利用NH3催化氧化释放出电能的电池结构示意图(氧化产物为无污染性气体),放电时O2应从_____________(填“a”或“b”)处通入,该电池负极的电极反应式为_____________。

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