题目内容

19．钠、钾的碘化物在生产和科学实验中有十分重要的应用．工业利用碘、NaOH和铁屑为原料可生产碘化钠，其生产流程如下：

（1）碘在周期表中的位置为第五周期、第ⅦA族．
（2）NaOH溶液和碘反应时需要严格控制温度，如果温度过低，会生成碘的低价副产品NaIO．若NaOH溶液和碘反应时所得溶液中IO3-与IO--的物质的量之比为1：1，请完成该反应的离子方程式的配平
4I2+8OH-=1IO3-+1IO-+6I-+4H2O
（3）生产流程中加入过量铁屑的目的是将NaIO3完全转化为NaI，过滤所得固体中除剩余铁屑外，还有红褐色固体，则加入铁屑时发生反应的化学方程式是3H2O+2Fe+NaIO3=NaI+2Fe（OH）3↓．
（4）溶液2中除含有H+外，一定含有的阳离子是Fe2+．
（5）已知I-易被空气中的O2氧化，则从溶液1中获得NaI固体的操作依次是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤．

分析 由制备流程可知，碘与NaOH溶液反应生成NaI、NaIO3，加入Fe与NaIO3发生氧化还原反应生成NaI、氢氧化铁，经过滤后得到红褐色固体氢氧化铁，过滤后溶液中主要含NaI，分离、提纯得到NaI，
（1）碘与氯位于同一主族，核外有5个电子层；
（2）生成IO3-与IO-，I元素的化合价均升高，则还生成NaI，结合电子、电荷守恒分析；
（3）Fe与NaIO3发生氧化还原反应；
（4）由溶液含H+，固体完全溶解，Fe与硫酸铁反应生成硫酸亚铁；
（5）可用蒸发的方法得到晶体．

解答 解：（ l ）碘核外有最外层电子数为7，5个电子层，则位于周期表第五周期、第ⅦA族，故答案为：第五周期、第ⅦA族；
（2）NaOH溶液和碘反应时所得溶液中IO3-与IO-的物质的量之比为1：1，若均为1mol，由电子守恒可知，生成I-为$\frac{1×5+1×1}{（1-0）}$=6mol，结合电荷守恒及原子守恒可知离子反应为4I2+8OH-=IO3-+IO-+6I-+4H2O，
故答案为：4、8、l、l、6、4；
（3）加入过量铁屑的目的是将NaIO3完全转化为NaI，加入铁屑时发生反应的化学方程式为3H2O+2Fe+NaIO3=NaI+2Fe（OH）3↓，
故答案为：将NaIO3完全转化为NaI；3H2O+2Fe+NaIO3=NaI+2Fe（OH）3↓；
（4）固体中除剩余铁屑外，还有红褐色固体，加硫酸得到溶液2除含有H+外，固体完全溶解，一定含有的阳离子是Fe2+，
故答案为：Fe2+；
（5）从溶液中获得晶体，可将溶液进行蒸发浓缩，然后冷却结晶，过滤得到晶体，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶．

点评 本题考查制备实验方案的设计，为高频考点，把握制备流程中的反应及氧化还原反应的分析、质量守恒的计算等为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，综合性较强，题目难度中等．

练习册系列答案
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9．某研究性学习小组为了研究影响化学反应速率的因素，设计如下方案：
实验编号0.01mol•L-1酸性KMnO4溶液0.1mol•L-1H2C2O4溶液水1mol•L-1MnSO4溶液反应温度/℃反应时间
Ⅰ2mL2mL0020125
ⅡV1 mLV2 mL1mL020320
ⅢV3 mLV4 mLV5mL05030
Ⅳ2mL2mL02滴2010
已知：反应的方程式（未配平）：KMnO4+H2C2O4+H2SO4→K2SO4+MnSO4+CO2↑+H2O
（1）实验记时方法是从溶液混合开始记时，至紫红色刚好褪去时记时结束．
（2）实验I和Ⅱ研究浓度对反应速率的影响，实验Ⅰ和Ⅲ研究温度对反应速率的影响．则
V1=2V2=1V3=2V4=2V5=0．
（3）从实验数据分析，实验I和IV研究催化剂对反应的影响．
（4）请配平上面的化学方程式：
 2KMnO4+5H2C2O4+ 3H2SO4= 1K2SO4+ 2MnSO4+10CO2↑+8H2O．
10．硫酸盐有着广泛的应用．
（1）以下是CuSO4•5H2O的实验室制备流程图．

根据题意完成下列填空：
①理论上，为了制得纯净的CuSO4•5H2O晶体，需要消耗稀硫酸、稀硝酸溶质物质的量之比为3：2，发生反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O．
②实际生产过程中对所加稀硝酸的浓度控制要求比较高，通常用标准氢氧化钠溶液来滴定．滴定过程中若用酚酞作指示剂，终点现象是溶液由无色变成红色（或浅红色），且半分钟内不褪色．请在图中画出滴定过程中溶液的pH随所滴加氢氧化钠溶液体积的变化的曲线图（要求过A点）．
．
③用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1mol Cu2 （OH）2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH（不考虑CO2的溶解）．则电解过程中共转移电子的物质的量为0.6mol．
（2）为测定混合肥料K2SO4、（NH4）2SO4中钾的含量，完善下列步骤：
①称取钾氮肥试样并溶于水，加入足量BaCl2或Ba（OH）2溶液，产生白色沉淀．
②过滤、洗涤、干燥（依次填写实验操作名称）．
③冷却、称重．
若试样为m g，沉淀的物质的量为 n mol，则试样中K2SO4的物质的量为：$\frac{m-132n}{42}$ mol．
（用含m、n的代数式表示）．
（3）PbSO4难溶于水却可溶于醋酸，你认为可能的原因是②③．
①醋酸铅可溶于水          
②醋酸铅是弱电解质
③醋酸铅在水中形成电离平衡时的c（Pb2+）小于PbSO4的溶解平衡的c（Pb2+）
⑤因醋酸是弱酸，故反应可进行．
7．如图为空气成分示意图（按体积计算），其中“a”代表的是（　　）
A．氧气B．氮气C．二氧化碳D．稀有气体
14．为了确定Na2CO3和NaHCO3混合物样品的组成，称取四份该样品溶于水后分别滴加相同浓度盐酸30.0mL，充分反应，产生CO2的体积（已折算成标准状况下的体积，不考虑CO2在水中的溶解）如表．
实验序号ⅠⅡⅢⅣ
盐酸体积（mL）30.030.030.030.0
样品质量（g）2.963.705.186.66
CO2的体积（mL）672840896672
（1）样品中物质的量之比n（Na2CO3）：n（NaHCO3）=2：1；
（2）盐酸的物质的量浓度c（HCl）=2.5mol/L．
4．将浓度为0.1mol•L-1 HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是（　　）
A．c（H+）B．Ka（HF）C．$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$D．$\frac{c（{H}^{+}）}{c（HF）}$
11．下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成的是（　　）
①少量Ca（OH）2投入过量NaHCO3溶液中  
 ②过量NaOH溶液和明矾溶液混合
③金属钠投入到FeCl2中                  
④向NaAlO2溶液中通入过量CO2
⑤向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2．
A．①②③④⑤B．只有①④⑤C．只有②③D．只有③④
8．反应4A（s）+3B（g）═2C（g）+xD（g），经2min后B的浓度减少了1.2mol/L，下列反应速率的表示正确的是（　　）
A．用A表示的反应速率是0.8mol/（L•min）
B．2min末时的反应速率，用B表示为0.6mol/（L•min）
C．用C表示的反应速率是0.4mol/（L•min）
D．若用D表示反应速率是0.8mol/（L•min），则x=2
6．中国沿海某城市采用反渗透法将海水淡化，得到淡水供市民使用，剩余母液继续加工获得其他产品．母液中主要含有Cl-、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、SO42-、Br-等离子．某实验小组同学模拟工业生产流程，进行如下实验．

（1）海水淡化的方法还有蒸馏法（或电渗析法、离子交换法）（写出一种）．
（2）Ⅰ中，电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业，写出该反应的离子方程式2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+Cl2↑+H2↑．
（3）Cl2和Br2均为双原子分子，从原子结构的角度解释其原因：氯、溴元素位于同一主族，最外层均为7e-，两个原子各提供1e-，形成共用电子对，两个原子都形成了8e-稳定结构．
（4）Ⅲ中，加入适量CaCl2固体的目的是除去SO42-．
（5）写出IV中反应的离子方程式Mg2++Ca（OH）2═Mg（OH）2+Ca2+．

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