Question

1．碘可以在水中溶解少量，溶有碘的水有一定的颜色，碘酸钙（无色晶体）是食品及饲料添加剂中补碘补钙的常用试剂，微溶于水．制备碘酸钙的实验流程如下图甲．中间产物碘酸氢钾（无色晶体）的合成原理为：
I₂+2KClO₃+HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KH（IO₃）₂+KCl+Cl₂↑，回答下列问题：

（1）制备碘酸氢钾的实验装置（支撑仪器和加热装置略去）如图乙，在方框中还要补充必要的尾气吸收装置，吸收装置中的吸收试剂一般采用NaOH溶液，发生反应的离子方程式是Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（2）若为图乙增加一个水浴加热装置，所需仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯，石棉网外还有烧杯、温度计．
（3）实验中判断碘反应完全的实验现象是反应混合溶液变为无色
（4）“调pH至10”的目的是将KH（IO₃）₂转化为KIO₃．
（5）加入CaCl₂时反应的化学方程式为KIO₃+CaCl₂=Ca（IO₃）₂+2KCl．

Answer 1

分析 I₂与KClO₃和HCl反应保持在85°C左右，反应生成KH（IO₃）₂、KCl和Cl₂，调pH至10使加入氢氧化钾和碘酸氢钾反应生成KIO₃，加入氯化钙会和碘酸钾发生反应生成碘酸钙，冰水中静置、过滤、洗涤、乙醇洗、晾干可得到Ca（IO₃）₂•6H₂O．
（1）制备碘酸氢钾的反应过程中生成有毒气体氯气不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收；
（2）反应保持在85°C左右，需要水浴加热，加热有酒精灯，温度计；
（3）依据化学反应反应物、生成物特征性质分析判断，反应中只有碘单质有颜色，根据颜色变化判断反应是否完全；
（4）碘酸钙是微溶于水的物质，加入氯化钙可以生成碘酸钙沉淀；
（5）物质溶解度随温度升高增大，随温度降低减小，冰水中冷却有利于碘酸钙析出晶体．

解答 解：I₂与KClO₃和HCl反应保持在85°C左右，反应生成KH（IO₃）₂、KCl和Cl₂，调pH至10使加入氢氧化钾和碘酸氢钾反应生成KIO₃，加入氯化钙会和碘酸钾发生反应生成碘酸钙，冰水中静置、过滤、洗涤、乙醇洗、晾干可得到Ca（IO₃）₂•6H₂O．
（1）中间产物碘酸氢钾的合成原理为：I₂+2KClO₃+HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KH（IO₃）₂+KCl+Cl₂↑，反应过程中生成有毒气体氯气不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收，离子方程式：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案为：NaOH溶液；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）依据流程分析制备反应需要保持温度再85°C左右需要用水浴加热，用温度计控制温度高低，水浴需要的仪器有酒精灯、烧杯、温度计，故答案为：烧杯、温度计；
（3）I₂+2KClO₃+HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KH（IO₃）₂+KCl+Cl₂↑，依据反应可知碘单质反应完全后生成无色物质，所以反应后溶液变化为无色证明反应完全，
故答案为：反应混合溶液变为无色；
（4））“调pH至10”的目的是加入氢氧化钾和碘酸氢钾反应生成KIO₃，故答案为：将KH（IO₃）₂转化为KIO₃；
（5）流程中加入氯化钙会和碘酸钾发生反应生成碘酸钙，发生的反应为：KIO₃+CaCl₂=Ca（IO₃）₂+2KCl，故答案为：KIO₃+CaCl₂=Ca（IO₃）₂+2KCl．

点评 本题考查了物质制备实验操作的分析判断，物质性质的分析，信息应用能力，流程分析判断是解题关键，注意知识积累，题目难度中等．