题目内容
14.已知,氯、溴、碘在化合物中都会显示-1、+1、+3、+5价,并且会相互化合形成卤素互化物,取2.5克KClO3粉末置于冰水冷却的锥形瓶中,加入5.0克研细的I2,再注入3cm3水,在45分钟内不断振荡,分批加入9~10cm3浓HCl,直到I2完全消失为止(整个反应过程保持在40℃以下).将锥形瓶置于冰水中冷却,得到橙黄色的晶体A.将少量A置于室温下的干燥的试管中,发现A有升华现象,用湿润的KI-淀粉试纸在管口检测,试纸变蓝.接着把试管置于热水浴中,有黄绿色的气体生成,管内的固体逐渐变成红棕色液体.
将少量A分别和KI,Na2S2O3,H2S等溶液反应,均首先生成I2.
酸性的KMnO4可将A氧化,得到的+5价含碘化合物.
(1)写出A的化学式;写出上述制备A的配平的化学方程式ICl3,KClO3十I2+6HCl=2ICl3+KCl+3H2O.
(2)写出A受热分解的化学方程式ICl3=ICl+Cl2.
(3)写出A和KI反应的化学方程式ICl3+3KI=2I2+3KCl.
分析 (1)取2.5克KClO3粉末置于冰水冷却的锥形瓶中,加入5.0克研细的I2,再注入3cm3水,在45分钟内不断振荡,分批加入9~10cm3浓HCl,直到I2完全消失为止(整个反应过程保持在40℃以下).将锥形瓶置于冰水中冷却,得到橙黄色的晶体A,根据元素守恒确定A中含有的元素,再根据得失电子数相等确定A的化学式,KClO3在酸溶液中和I2反应得到黄色固体A、氯化钾和水结合原子守恒书写化学方程式;
(2)将少量A置于室温下的干燥的试管中,发现A有升华现象,用湿润的KI-淀粉试纸在管口检测,试纸变蓝,说明A具有氧化性,能氧化碘离子为碘单质,接着把试管置于热水浴中,有黄绿色的气体生成为Cl2,依据氧化还原反应氯元素化合价升高,碘元素化合价降低,结合原子守恒得到ICl3分解得到氯气和卤素互化物ICl,确定红棕色液体为ICl,据此书写化学方程式;
(3)将少量A分别和KI反应生成I2和KCl,依据原子守恒书写化学方程式.
解答 解:将少量A置于室温下的干燥的试管中,发现A有升华现象,用湿润的KI-淀粉试纸在管口检测,试纸变蓝,说明A具有氧化性,能氧化碘离子为碘单质,接着把试管置于热水浴中,有黄绿色的气体生成为Cl2,管内的固体逐渐变成红棕色液体,将少量A分别和KI,Na2S2O3,H2S等溶液反应,均首先生成I2,酸性的KMnO4可将A氧化,得到的+5价含碘化合物.
(1)取2.5克KClO3粉末物质的量=$\frac{2.5g}{122.5g/mol}$≈0.02mol,置于冰水冷却的锥形瓶中,加入5.0克研细的I2,物质的量=$\frac{5g}{254g/mol}$≈0.02mol
A是共价化合物,含氯不含钾,且含碘0.04mol,设A中碘的化合价是x,根据电子守恒0.02×6=0.04x,x=3,所以A的化学式为ICl3,根据元素守恒确定A中含有的元素,再根据得失电子数相等确定A的化学式,KClO3在酸溶液中和I2反应得到黄色固体A、氯化钾和水结合原子守恒书写化学方程式为:KClO3十I2+6HCl=2ICl3+KCl+3H2O,
故答案为:ICl3,KClO3十I2+6HCl=2ICl3+KCl+3H2O
(2)将少量A置于室温下的干燥的试管中,发现A有升华现象,用湿润的KI-淀粉试纸在管口检测,试纸变蓝,说明A具有氧化性,能氧化碘离子为碘单质,接着把试管置于热水浴中,有黄绿色的气体生成为Cl2,依据氧化还原反应氯元素化合价升高,碘元素化合价降低,结合原子守恒得到ICl3分解得到氯气和卤素互化物ICl,确定红棕色液体为ICl,据此书写化学方程式为:ICl3=ICl+Cl2,
故答案为:ICl3=ICl+Cl2;
(3)将少量A分别和KI反应生成I2和KCl,依据原子守恒书写化学方程式为:ICl3+3KI=2I2+3KCl,
故答案为:ICl3+3KI=2I2+3KCl.
点评 本题考查化学式的确定,根据元素守恒、氧化还原反应中得失电子数相等来分析解答即可,注意题干信息和反应现象的理解应用,难度中等.
实验过程中;石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物,SiCl4,A1C13,FeC13遇水均易水解,有关物质的物理常数见下表:
| 物质 | SiCl4 | AlCl3 | FeCl3 |
| 沸点/℃ | 57.7 | 315 | |
| 熔点/℃ | -70.0 | ||
| 升华温度/℃ | 180 | 300 |
(I)实验室制备氯气有以下五步操作,其正确操作顺序为④③⑤②①(填标号).
①向烧瓶中装入二氧化锰固体,向分液漏斗中加入浓盐酸
②检查装置的气密性
③把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯火焰确定铁圈高度,固定铁圈,放上石棉网
④在烧瓶上装好分液漏斗,安装好导气管
⑤将烧瓶固定在铁架台上
(2)装置A的硬质玻璃管中发生主要反应的化学方程式是2C+SiO2+2Cl2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SiCl4+2CO↑
置A.B间导管短且粗的原因是防止生成物的AlCl3、FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管
验中尾气处理的方法是连接一个加热的装有CuO粉末的反应管
(3)装置B中e瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氛化硅.在精馏过程中,不可能用到的仪器有CD(填正确答案标号).
A.圆底烧瓶 B.温度计 C.吸滤瓶 D球形冷凝管 E.接收器
(4)装置D中的Na2S03的作用主要是吸收未反应完的Cl2请设计一个实验,证明装置D中的Na2S03已被氧化(简述实验步骤):取少量溶液置于洁净的试管中,向其中滴加稀盐酸至不再产生气体(1分),再向其中滴入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,证明亚硫酸钠被氧化
(5)SiCl4极易水解,其完全水解的产物为H4SiO4(或H2SiO3)和HCl.H2还原SiCl4制得高纯硅的过程中若混入O2,可能引起的后果是可能引起爆炸、硅被氧化得不到高纯硅.
| A. | 标准状况下,5.6L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA | |
| B. | 2L 0.5mol•L-1亚硫酸溶液中含有的H+数为2NA | |
| C. | 过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.4NA | |
| D. | 钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,23g钠充分燃烧时转移电子数为1NA |
| A. | X的化学式为C8H8 | |
| B. | X能使高锰酸钾酸性溶液褪色 | |
| C. | 有机物Y是X的同分异构体,且属于芳香烃,则Y的结构简式为 | |
| D. | X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z,Z的一氯代物有4种 |
| A. | OA段所发生反应的离子方程式:H++OH-═H2O | |
| B. | NaOH在吸收CO2后,所得溶液的溶质为NaOH和Na2CO3,其物质的量浓度之比为1:1 | |
| C. | 产生的CO2体积(标准状况下)为0.056 L | |
| D. | 原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5 mol•L-1 |
| A. | 向其中加入NaOH溶液,平衡逆向移动,c(OH-)降低 | |
| B. | 向其中加入NaHSO4固体,c(OH-)降低,Kw不变 | |
| C. | 向其中加入固体NH4Cl,平衡逆向移动,c(H+)降低 | |
| D. | 将水稀释,Kw不变,PH增大 |