题目内容

14．为了预防碘缺乏症，国家规定每千克食盐中应含有40～50mg碘酸钾．碘酸钾晶体具有较高的稳定性，但在酸性溶液中，碘酸钾是一种较强的氧化剂，能跟某些还原剂反应生成碘；在碱性溶液中，碘酸钾能被氯气、次氯酸等更强的氧化剂氧化为更高价的碘的含氧酸盐．工业生产碘酸钾的流程如图所示．

（1）碘在周期表中的位置为第五周期第ⅦA族；
（2）碘、氯酸钾、水混合反应时，若两种还原产物所得电子的数目相同，请配平该反应的化学方程式：6I2+11KClO3+3H2O═6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2↑；
（3）混合反应后，用稀酸酸化的作用是促进氯气从反应混合物中逸出，在稀盐酸和稀硝酸中不能选用的酸是稀盐酸，理由是盐酸能还原已生成的碘酸氢钾；
（4）试剂X的化学式为KOH，写出用试剂X调pH的化学方程式KH（IO3）2+KOH=2KIO3+H2O；
（5）如果省略“酸化”、“逐氯”、“结晶①、过滤”这三步操作，直接用试剂X调整反应混合物的pH，对生产碘酸钾有什么影响？

分析 碘、氯酸钾、水混合反应，加入酸酸化家认为逐出氯气，冷却结晶过滤得到晶体，晶体溶于水加入试剂X为KOH调节溶液PH加热蒸发结晶干燥得到碘酸钾，
（1）碘元素为卤族元素原子序数为54，原子核外有5个电子层，最外层7个电子；
（2）I2+KClO3+H2O→KH（IO3）2+KCl+Cl2↑，碘元素元素化合价0价变化为+5价，电子转移5e-，氯元素化合价+5价变化为0价和-1价，电子转移11e-，结合电子守恒和原子守恒配平书写化学方程式；
（3）依据反应产物分析I2+KClO3+H2O→KH（IO3）2+KCl+Cl2↑，用稀酸酸化的作用是生成氯气，不能选用稀盐酸，盐酸能还原已生成的碘酸氢钾；
（4）加X调节pH时，不能引入杂质，KH（IO3）2与碱反应生成KIO3；
（5）溶液中的氯气与KOH反应生成次氯酸钾，次氯酸钾具有强氧化性．

解答 解：（1）碘元素为卤族元素原子序数为54，原子核外有5个电子层，最外层7个电子，位于周期表中第五周期第第ⅦA族，故答案为：第五周期  第ⅦA族；
（2）I2+KClO3+H2O→KH（IO3）2+KCl+Cl2↑，碘元素元素化合价0价变化为+5价，电子转移5e-，氯元素化合价+5价变化为0价和-1价，电子转移11e-，结合电子守恒和原子守恒配平书写化学方程式：6I2+11KClO3+3H2O=6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2↑，
故答案为：6，11，3，6，5，3；
（3）I2+KClO3+H2O→KH（IO3）2+KCl+Cl2↑，用稀酸酸化的作用是生成氯气，促进氯气从反应混合物中逸出，在稀盐酸和稀硝酸中不能选用的酸是，不能选用稀盐酸，盐酸能还原已生成的碘酸氢钾
故答案为：促进氯气从反应混合物中逸出；稀盐酸；盐酸能还原已生成的碘酸氢钾；
（4）加X调节pH时，不能引入杂质，KH（IO3）2与碱反应生成KIO3，所以要加入KOH，其反应的方程式为：KH（IO3）2+KOH=2KIO3+H2O；
故答案为：KOH；KH（IO3）2+KOH=2KIO3+H2O；
（5）溶液中的氯气与KOH反应生成次氯酸钾，次氯酸钾具有强氧化性，KClO能将KIO3氧化成KIO4从而不能得到碘酸钾；
答：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．

点评 本题考查了碘酸钾的制备、实验操作评价以及有关计算，该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，侧重对学生能力的培养和训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力，题目难度中等．

练习册系列答案
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14．化学与生活密切相关．下列有关说法不正确的是（　　）
A．燃料的脱硫脱氮、NO的催化转化都是减少酸雨产生的措施
B．利用稀硝酸清除铜镜表面的铜锈是因为稀硝酸具有强氧化性
C．BaSO4难溶于水和强酸，在医学上常用作钡餐
D．食品包装中常放入有硅胶和铁粉的小袋，防止食物受潮和氧化变质
5．高炉炼铁的烟尘中主要含有锌、铁、铜等金属元素．从烟尘中提取硫酸锌，可以变废为宝，减少其对环境的危害．下图是用高炉烟尘制取硫酸锌的工业流程．

已知：
①20℃时，0.1mol．L-1的金属离子沉淀时的pH
pHFe3+Zn2+Mn2+Cu2+
开始沉淀1.96.08.14.7
沉淀完全3.78.010.16.7
沉淀溶解不溶解10.5不溶解/
②过二硫酸铵是一种强氧化剂．
③ZnSO4+4NH3=[Zn（NH3）4]SO4，[Zn（NH3）4]SO4易溶于水．
回答下列问题：
（1）为提高烟尘中金属离子的浸出率，除了适度增加硫酸浓度外，还可以采取什么措施？
（举出1种）增大硫酸浓度或升高温度或边加硫酸边搅拦或增加浸出时间等．
（2）上述流程测得溶液pH=5.0，此处可以选择的测量仪器是pH计（或者酸度计或试纸）．
（3）加入MnO2的目的是将Fe2+氧化成Fe3+．
（4）写出过二硫酸铵把硫酸锰（MnSO4）氧化的化学方程式MnSO4+（NH4）2S2O8+2H2O=MnO2+（NH4）2SO4+2H2SO4．
（5）写出还原过程发生的主要反应的离子方程式Zn+Cu2+=Zn2++Cu．
（6）操作甲中为使锌离子完全沉淀，添加的最佳试剂是C．
A锌粉    B氨水    C（ NH4）2CO3    D NaOH
（7）若pH=5.0时，溶液中的Cu2+尚未开始沉淀，求溶液中允许的Cu2+浓度的最大值．
2．锰锌铁氧体是应用广泛的高性能磁性材料．现以a kg废旧碱性锌锰电池为原料（含锰元素的物质：MnO2占b%，MnOOH占c%）制备锰锌铁氧体，主要流程如图1：

（1）酸浸废电池时，被溶解生成Zn2+的物质有Zn、Zn（OH）2，SO2的作用是D（填字母编号）．
A．漂白剂         B．沉淀剂          C．氧化剂         D．还原剂
（2）除汞是以氮气为载体吹入滤液带出汞蒸汽，经KMnO4溶液吸收而实现的．图2是KMnO4溶液处于不同pH时对应的单位时间Hg去除率变化图，图中物质为Hg与MnO${\;}_{4}^{-}$在该pH范围反应的主要产物．
①pH＜6时反应的离子方程式为5Hg+2MnO4-+16H+=5Hg2++2Mn2++8H2O．
②汞的去除速率随pH变化的规律是随pH增大，汞的去除速率先减小后增大．
（3）锌锰干电池中MnO2可以用碳酸锰在空气中煅烧制得．
已知25℃，101 kPa时：2MnO（s）+O2（g）═2MnO2（s）△H=-272.0kJ/mol
MnCO3（s）═MnO（s）+CO2（g）△H=+116.6kJ/mol
碳酸锰在空气中煅烧反应生成MnO2的热化学方程式是2MnCO3（s）+O2（g）═2MnO2（s）+2CO2（g）△H=-38.8kJ/mol．
（4）x=0.2的锰锌铁氧体具有较高的饱和磁场强度，该锰锌铁氧体的组成用氧化物形式（最简整数比）表示为MnO•4ZnO•5Fe2O3．若制得这种锰锌铁氧体的质量为100kg，在制取过程中不考虑损耗，需补充硫酸锰晶体（MnSO4•H2O）169×（$\frac{20}{239}$-$\frac{ab%}{87}$-$\frac{ac%}{88}$） kg．（只列出计算式）
9．在初始温度为500℃、容积恒定为10L的三个密闭容器中，如图充料发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）十H2O（g）△H=-25kJ/mol．已知乙达到平衡时气体的压强为开始时的0.55倍；乙、丙中初始反应方向不同，平衡后对应各组分的体积分数相等．下列分析正确的是（　　）
A．刚开始反应时速率：甲＜乙B．平衡后反应放热：甲＞乙
C．500℃下该反应平衡常数：K=3×102D．若a≠0，则0.9＜b＜l
19．乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末，是磺胺类药物的原料，可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体．乙酰苯胺的制备原理为：

实验参数：
名称性状密度/（g/cm3）沸点/℃溶解性
苯胺无色油状液体，有还原性1.02184.4微溶于水
易溶于乙醇、乙醚等
乙酸无色液体1.05118.1易溶于水
易溶于乙醇、乙醚
酰苯胺白色晶体1.22304微溶于冷水，溶于热水
易溶于乙醇、乙醚
实验装置：（见图）
注：刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏，用于沸点差别不太大的混合物的分离．
实验步骤：
步骤1：在圆底烧瓶中加入无水苯胺9.3mL，冰醋酸18.4mL，锌粉0.1g，安装仪器，加入沸石，调节加热温度，使柱顶温度控制在105℃左右，反应约60～80min，反应生成的水及少量醋酸被蒸出．
步骤2：在搅拌下，趁热将烧瓶中的物料以细流状倒入盛有100mL冰水的烧杯中，剧烈搅拌，并冷却，结晶，抽滤、洗涤、干燥，得到乙酰苯胺粗品．
步骤3：将此粗乙酰苯胺进行重结晶，晾干，称重，计算产率．
请回答下列问题：
（1）步骤1中所选圆底烧瓶的最佳规格是b．
a．25mL      b．50mL       c．150mL          d．200mL
（2）从化学平衡的角度分析，要控制分馏柱上端的温度在105℃左右的原因是不断分出反应过程中生成的水，促进反应正向进行，提高生成物的产率．
（3）步骤1加热可用油浴（填“水浴”或“油浴”）．
（4）洗涤乙酰苯胺粗品最合适的试剂是a．
a．用少量冷水洗 b．用少量热水洗c．先用冷水洗，再用热水洗  d．用酒精洗
（5）步骤2得到的粗晶体中因含有某些杂质而颜色较深，步骤3重结晶的操作是：将粗晶体用热水溶解，加入活性炭0.1g，煮沸进行脱色，趁热过滤，再将滤液冷却结晶．
（6）该实验最终得到纯品9.1g，已知苯胺、乙酸和乙酰苯胺的摩尔质量分别为93g•mol-1、60g•mol-1、135g•mol-1．则乙酰苯胺的产率是66%．
6．将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I（s）═NH3（g）+HI（g）；②2HI（g）═H2（g）+I2（g）达到平衡时，c（H2）=0.5mol•L-1，c（HI）=5mol•L-1，则此温度下反应①的平衡常数为
（　　）
A．36B．30C．25D．20
3．氯水是实验室常需临时配制的一种试剂．图甲所示的是实验室配制氯水时的一种常用装置，图乙是某化学实脸小组自行设计的一种配制氯水的装置（图中的鼓气球是一种具有气体单向阀的可用于向瓶中鼓人空气的仪器）．

（1）氯水需临时配制的原因是：2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O2↑（用化学方程式表示）．
（2）图甲所示装置中，烧杯内的液体是氢氧化钠溶液，作用是吸收过量的氯气．
（3）图甲装置中的氯气可以用图丙中的发生装置制备，写出圆底烧瓶中发生反应的化学方程式：MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．若想制得纯净干燥的氯气可用图丙中的装置完成实验，装置的连接顺序是acbcb（装置可重复使用）．
（4）安照上面的连接顺序在广口瓶中的试剂与作用分别是饱和食盐水，除去氯化氢；浓硫酸，除去水蒸气（按先后顺序填写）．
图乙所示装置中，瓶A 内的大试管上端管壁钻有一个小孔，用图乙所示装置中配制氯水时，操作步骤如下：
①关闭活塞2，打开分液漏斗上口的玻璃塞，再打开活塞1，将少量浓盐酸注人大试管内．
②关闭活塞1，盖上分液漏斗上口玻璃塞．浓盐酸和大试管内的高锰酸钾粉末反应产生氯气．
③轻轻摇动瓶A，使氯气不断溶入水中．
（5）用图乙装置能在较短时间内得到饱和氯水，除了在摇动过程中增大了气体和水的接触面以外，另一个重要原因是氯气在瓶内产生较大的压强，增大了氯气的溶解度．分液漏斗中的盐酸应分数次加人试管内．若一次加人太多的盐酸，可能引起的后果是在瓶内产生过多的氯气，瓶内压强过大会使瓶A的橡皮塞弹开．
（6）配制氯水完成后，不必拆卸装置即可从瓶A 中取用少量氯水，方法是打开活塞2，关闭活塞1，用鼓气球向瓶A中鼓入空气．
4．已知3.01×1023个X气体分子的质量为16g，则X气体的相对分子质量是（　　）
A．8g•mol-1B．16 g•mol-1C．32D．64 g•mol-1

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