题目内容

6．碘酸钾作为食盐-碘添加剂，而碘化钾则是化工生产中一种重要原料．还原法生产碘化钾是由碘与氢氧化钾反应生成碘酸钾后，用甲酸还原而得，其主要流程如图．

请回答下列问题：
（1）判断“合成”过程中，碘是否已完全反应的方法是取少量反应后的混合液于试管中，滴入几滴淀粉溶液，若溶液未变蓝，则证明碘已完全反应，反之则未完全反应．
（2）操作a所用的主要玻璃仪器是玻璃棒、烧杯、漏斗．操作b包括蒸发浓缩、冷却结晶．
（3）写出“合成”过程中，HCOOH参与的离子反应方程式：3HCOOH+IO3-=I-+3H2O+3CO2↑．
（4）测定产品中KI含量的方法是：
a．称取3.340g样品、溶解，在250mL容量瓶中定容；
b．量取25.00mL溶液于锥形瓶中，加入足量KIO3，用少量稀硫酸酸化，使KIO3与KI反应完全；
c．以淀粉为指示剂，用0.2400mol/L的Na2S2O3溶液滴定，消耗溶液体积平均值为10.00mL．
已知：I2+2S2O32-→2I-+S4O62-（无色）．
①测定过程所需仪器在使用前必须检查是否漏液的有250mL容量瓶、滴定管．
②该样品中KI的质量分数为0.994或99.4%．（保留3位有效数字）
③若滴速太慢，这样测得的KI的质量分数可能偏大（填“不受影响”、“偏低”或“偏高”）．
（5）有学生选用家庭厨房中的有关调料（如黄酒、白醋、酱油、味精等），用简便方法来检测是否是加碘食盐．通过实践，发现厂商只要在食盐包装的封口处夹一条碘化钾淀粉试纸，并在袋上注明使用方法就能鉴别真伪．现请你写出检测使用说明书取少量食盐样品放入小碗（或玻璃杯）中，加少量白醋，用筷子搅拌片刻，然后蘸取液体点在试纸上，如果试纸变蓝即为加碘盐，否则不是碘盐．

分析 由碘与氢氧化钾反应生成碘酸钾后，用甲酸还原碘酸钾生成KI和二氧化碳气体，调节溶液pH过滤除去杂质，溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、分离、干燥可得到碘化钾，
（1）可用淀粉检验碘是否完全反应；
（2）操作a的目的分离固体和液体，所以操作a为过滤，据此写仪器名称，KI的溶解度随温度的影响较大，要从KI溶液中获得KI晶体，可以通过蒸发浓缩、冷却结晶的方法；
（3）由题意可知甲酸还原碘酸钾生成KI和二氧化碳气体，同时生成水；
（4）测定产品中KI含量使用容量瓶和滴定管，使用前必须检查是否漏水；结合关系式法计算；若滴速太慢，Na2S2O3容易被空气中的氧气氧化；
（5）可用试纸与食盐在酸性条件下发生反应制备碘，厨房中可用醋酸酸化．

解答 解：由碘与氢氧化钾反应生成碘酸钾后，用甲酸还原碘酸钾生成KI和二氧化碳气体，调节溶液pH过滤除去杂质，溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、分离、干燥可得到碘化钾，
（1）可用淀粉检验碘是否完全反应，操作方法为取少量反应后的混合液于试管中，滴入几滴淀粉溶液，若溶液未变蓝，则证明碘已完全反应；反之，则未完全反应，
故答案为：取少量反应后的混合液于试管中，滴入几滴淀粉溶液，若溶液未变蓝，则证明碘已完全反应，反之则未完全反应；
（2）操作a的目的分离固体和液体，所以操作a为过滤，所需仪器名称为玻璃棒、烧杯、漏斗，KI的溶解度随温度的影响较大，要从KI溶液中获得KI晶体，可以通过蒸发浓缩、冷却结晶的方法，故操作b应包含蒸发浓缩、冷却结晶，
故答案为：玻璃棒、烧杯、漏斗；蒸发浓缩、冷却结晶；
（3）甲酸还原碘酸钾生成KI和二氧化碳气体，同时生成水，反应的离子方程式为3HCOOH+IO3-=I-+3H2O+3CO2↑，
故答案为：3HCOOH+IO3-=I-+3H2O+3CO2↑；
（4）①测定产品中KI含量使用容量瓶和滴定管，使用前必须检查是否漏水，
故答案为：250mL容量瓶、滴定管；
②KIO3与KI反应完全的化学方程式为IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O，
反应的关系式为5I-～3I2～6S2O32-，n（Na2S2O3）=0.2400mol/L×0.01L=2.4×10-3mol，
由关系式可知n（KI）=2.4×10-3mol×$\frac{5}{6}$=2×10-3mol，
则3.340g样品中含有KI的质量为2×10-3mol×$\frac{250}{25}$×166g/mol=3.32g，
则样品中KI的质量分数为$\frac{3.32}{3.34}$=0.994或99.4%，
故答案为：0.994或99.4%；
③若滴速太慢，Na2S2O3容易被空气中的氧气氧化，则消耗Na2S2O3溶液的体积偏大，所以测得的KI的质量分数可能偏大，
故答案为：偏大；
（5）可用试纸与食盐在酸性条件下发生反应制备碘，厨房中可用醋酸酸化，方法为取少量食盐样品放入小碗（或玻璃杯）中，加少量白醋，用筷子搅拌片刻，然后蘸取液体点在试纸上，如果试纸变蓝即为加碘盐，否则不是碘盐，
答：取少量食盐样品放入小碗（或玻璃杯）中，加少量白醋，用筷子搅拌片刻，然后蘸取液体点在试纸上，如果试纸变蓝即为加碘盐，否则不是碘盐．

点评 本题考查较为综合，涉及物质的分离、提纯以及含量的测定等知识，为高考常见题型，侧重于学生的分析、实验和计算能力的考查，题目难度中等，本题注意从质量守恒的角度利用关系式法计算纯度．

练习册系列答案
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1．实验室中备有稀硫酸、盐酸、醋酸、醋酸钠、纯碱、碳酸氢钠、烧碱、硅酸钠、二氧化硅、蒸馏水等试剂，仪器齐全，自选．已知碳酸酸性比硅酸强
请设计一实验，通过反应的现象，验证碳酸、醋酸、硅酸的酸性强弱．要求：
（1）画出简易的装置图；
（2）写出选用试剂，并叙述反应现象及结论．
11．化学中有许多有趣的实验，如下介绍的“蓝瓶子”实验就是一例．在250mL圆底烧瓶中依次加入2g氢氧化钠、100mL蒸馏水、2g葡萄糖（粉末），振荡使其溶解．滴入4〜6滴0.2%的亚甲基蓝溶液，塞上瓶塞（如图）：
振荡烧瓶，溶液呈蓝色．静置，约3min后蓝色消失，变为无色．再次振荡，无色溶液又呈蓝色．可反复多次．为探究是什么原因引起的，有人做了以下实验．
I．从烧瓶中取出溶液注满一支试管，塞上橡皮塞．试管中的溶液由蓝色变为无色，再振荡试管溶液不能变蓝．
Ⅱ．在原烧瓶中经A处鼓入空气，又慢慢变蓝了．静置片刻后，蓝色又消失．再次鼓入空气，又慢慢变蓝．
Ⅲ．为了进一步弄清是何种成分引起的，他又继续探索．从A处改通纯净的N2、CO2，都不能使烧瓶中的无色溶液变蓝．把制得的氧气从A处通入，发现上述无色溶液慢慢变为蓝色，到此为止，“蓝瓶子”实验原理有了科学结论．
（1）请总结“蓝瓶子”实验的变色原理：首先亚甲基蓝被葡萄糖还原，还原后的无色物质又被空气中的氧气氧化，又成为亚甲基蓝，反复作用
（2）该实验中现象能否无限次重复进行？不能（填“能”或“不能”）．理由是一段时间后葡萄糖会全部转化为其他物质．
18．有机物X、Y分子式不同，它们只含C、H、O元素中的两种或三种，若将X、Y不论何种比例混合，只要其物质的量之和不变，完全燃烧时耗氧气量也不变．X、Y可能是（　　）
A．C2H2、C6H6B．C2H4、C2H6OC．CH2O、C3H6O2D．CH4、C2H4O2
15．为证明化学反应有一定的限度，进行如下探究活动：
I．取5mL 0.1mol/L的KI溶液，滴加几滴FeCl3稀溶液（已知：2Fe3++2I-═I2+2Fe2+）
Ⅱ．继续加入2mL CCl4振荡．Ⅲ．取萃取后的上层清液，滴加KSCN溶液．
（1）探究活动I的实验现象为溶液呈棕黄色；探究活动Ⅱ的实验现象为溶液分层，下层CCl4层呈紫红色．
（2）探究活动Ⅲ的意图是通过生成血红色的Fe（SCN）3溶液，验证有Fe3+残留，从而证明化学反应有一定的限度，但在实验中却未见溶液呈血红色．对此同学们提出了下列两种猜想：
猜想一：Fe3+全部转化为Fe2+；
猜想二：生成的Fe（SCN）3浓度极小，其颜色肉眼无法观察．
为了验证猜想，查阅资料获得下列信息：
信息一：乙醚微溶于水，Fe（SCN）3在乙醚中的溶解度比在水中大，Fe（SCN）3在乙醚中与在水中呈现的颜色相同；
信息二：Fe3+可与[Fe（CN）6]4-反应生成蓝色沉淀，用K4[Fe（CN）6]（黄色）溶液检验Fe3+的灵敏度比用KSCN更高．结合新信息，现设计以下实验方案验证猜想：
ⅰ．请完成下表实验操作、现象和结论
实 验 操 作
现 象 和 结 论
步骤一：取萃取后的上层清液滴加2滴K4[Fe（CN）6]若产生①蓝色沉淀，
则②猜想一不成立；

步骤二：往探究Ⅲ所得溶液中加入少量乙醚，充分振荡、静置分层
若③乙醚层呈血红色，
则④猜想二成立；
ⅱ．写出实验操作“步骤一”中反应的离子方程式为4Fe3++3[Fe（CN）6]4-═Fe4[Fe（CN）6]3↓．
16．辉铜矿含铜成分高，是最重要的炼铜矿石，其主要成分为Cu2S．还含有Fe2O3、SiO2 及一些不溶性杂质．以辉铜矿为原料生产碱式碳酸铜的工艺流程如下：

已知：①[Cu（NH3）4]SO4在常温下稳定，在热水中会分解生成NH3；
②部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1 计算）：
开始沉淀的pH沉淀完全的pH
Fe3+1.13.2
Mn2+8.39.8
Cu2+4.46.4
回答下列问题：
（1）能加快浸取速率的措施有粉碎矿石、升高温度（或适当增加酸的浓度或搅拌）．（任写2条）
（2）浸取后得到的浸出液中含有CuSO4、MnSO4．写出浸取时产生CuSO4、MnSO4反应的化学方程式：2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O，滤渣I的成分为 MnO2、SiO2和S．
（3）“除铁”的方法是通过调节溶液pH，使 Fe3+水解转化为Fe（OH）3，加入的试剂A可以是氨水（填化学式），调节溶液pH的范围为3.2≤PH＜4.4．
（4）“沉锰”（除Mn2+）过程中发生反应的离子方程式为Mn2++HCO3-+NH3=MnCO3↓+NH4+，“赶氨”时，最适宜的操作方法为加热．
（5）测定碱式碳酸铜纯度町用滴定法：称取6.2500g样品于100ml_小烧杯中，加入20ml．蒸馏水搅拌，再加入8ml.6mol•L-1 硫酸使其完全溶解，冷却后定量转移至250mL容量瓶中，加水定容，摇匀，移取25.00mL配好的溶液于锥形瓶中，加入40．OO mL0.2000mol•L-1 EDTA溶液，然后加入指示剂，再用0.2000mol•L-1的Zn2+标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液18.00mL．已知EDTA与Cu2+、Zn2+均按物质的量比1：1反应，则样品中的Cu2（OH）2CO3质量分数为．78.14%．

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