题目内容

工业上用铁屑还原法制备碘化钠的主要流程如下图:

(1)碘元素位于周期表中第   周期,第   族;
(2)反应①的化学方程式                              ;
(3)判断反应①中碘是否已完全反应的操作是             ;
(4)将滤液在低温下分离出NaI样品的过程中,要防止NaI被氧化,采取的措施最好是      ;
(5)某同推测步骤③中得到的白色晶体是NaI、NaIO3和NaOH的混合物,设计如下方案进行检验,实验结果表明其推测正确。
已知:IO3-十5I-+6H+=3I2+3H2O;NaIO3水溶液呈中性。
限选试剂:lmol/LH2SO4,2mol/LHNO3、淀粉溶液、酚酞试液、石蕊试液、蒸馏水。其它仪器和用品自选。
实验方案
实验现象
结论
将白色晶体溶于水,并滴2滴淀粉溶液
得到无色溶液

取少量溶液液于试管A中,
                            .
溶液显蓝色
溶液中含IO3一
另取少量溶液液于试管B中,
                         .
                        .
溶液中含大量0H一
 
要得到更纯的NaI,还需进一步的操作是                 (填操作名称)
(16分)
(1) 五(1分);ⅦA(1分);
(2)3I2+6NaOH5NaI+NaIO3+3H2O (2分);
(3)取少量反应液于试管中,向试管加入几滴淀粉溶液,若溶液变蓝,说明还未反应完,若无现象,说明已完全反应(2分);
(4)隔绝空气(2分);
(5)加入足量的1 mol/LH2SO4 (2分);滴入几滴酚酞溶液(2分);溶液变红(2分);重结晶. (2分)

试题分析:
(1)碘属于卤族元素,位于第五周期第VIIA族;
(2)结合流程图可知产物有NaI和NaIO3据氧化还原反应的规律可配平该歧化反应,见答案所示;
(3)判断I2是否反应就是要检验I2,具体操作位:取少量反应液于试管中,向试管加入几滴淀粉溶液,若溶液变蓝,说明还未反应完,若无现象,说明已完全反应;
(4)I-易被空气中的O2氧化,为防止其氧化,隔绝空气较好;
(5)根据题给信息可知:检验IO3-时,应该加硫酸,而不能加硝酸,因为硝酸会氧化I-为I2干扰检验IO3-;HIO3是强酸,NaIO3不水解,而HI也是强酸,NaI也不水解,溶液中OH-不是来自水解产生,可直接用酸碱指示剂来检验OH-存在;要去掉NaI中少量的NaIO3可利用NaI和NaIO3的溶解度随温度变化不同而达到分离提纯的目的的方法是重结晶(再结晶)。2的检验、方案选择、限制条件检验IO3-和OH-、分离提纯的方法选择。
练习册系列答案
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2012年冬天,我国城市空气污染状况受到人们的强烈关注。在空气质量报告中,SO2的指数是衡量空气质量好坏的重要指标。为了测定空气中的SO2含量,有三位同学分别采用了以下测定方法。
I.氧化还原法:甲同学拟采用下图所示的装置进行实验:

(1)该实验需要80mL5×10-4mol/L的碘溶液,甲同学应称量I2    g(精确到0.001),选择_______mL的容量瓶进行配制。该实验所涉及的氧化还原反应原理为       (用化学方程式表示),该实验原理是利用了SO2的     性。
(2)在甲同学所配碘溶液浓度准确,并且量取药品及实验过程中各种读数均无错误的情况下,利用上述装置所测定的SO2含量仍然比实际含量低,请分析其中可能的原因            .
Ⅱ.重量法:乙同学拟用右图所示简易装置进行实验。实验操作如下:按图安装好仪器,在广口瓶中盛放足量的H2O2水溶液,用规格为20mL的针筒抽气100次,使空气中的SO2被H2O2水溶液充分吸收(SO2+H2O2=H2SO4)。在吸收后的水溶液中加入足量的BaCl2溶液,生成白色沉淀,经过滤、洗涤、干燥等步骤后进行称量,得白色固体0.182mg。
(3)取样处空气中SO2含量为      mg/L(精确到0.001)。
(4)已知,常温下BaSO3的KSP为5.48×10-7饱和亚硫酸溶液中c(SO2-3)=6.3×10-8mol/L。有同学认为以上实验不必用H­2O2吸收SO2,直接用0.1mol/L BaCl2溶液来吸收SO2即可产生沉淀,请用以上数据分析这样做是否可行                          .
III.仪器法:丙同学直接使用一种SO2浓度智能监测仪测定空气中的SO2含量,这种监测仪是利用电化学原理,根据电池产生电流的强度来准确测量SO2浓度的。该电池总的化学反应原理为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
(5)请写出该电池负极的电极反应式                               。
某化学兴趣小组在学习“硫酸盐的某些性质和用途”中,进行了如下实验探究:
【实验一】检验(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O溶液中含有的阳离子。
(1)在下表中写出操作步骤和实验现象:
限选试剂:新制氯水、1mol/LH2SO4溶液、0.1mol/L KSCN溶液、NaOH浓溶液、浓盐酸、1mol/LNa2CO3溶液
操 作 步 骤
实验现象
结 论
步骤I:取少量待检液于试管中,        
                                    。
                     
                     
溶液中含有Fe2+
步骤II:取少量待检液于试管中,        
                                     。
                     
                     
溶液中含有NH4+
 
【实验二】用KHSO4制取H2O2并测其质量分数:
查阅资料得知:工业上用电解KHSO4饱和溶液可制取一定浓度的H2O2。兴趣小组进行下列实验测定H2O2的质量分数。已知:2MnO4-+5H2O2+6H+= 2Mn2++8H2O+5O2↑
操作①:取5.00 mL H2O2溶液(密度为1.00 g/mL)置于锥形瓶中加水稀释,再加稀硫酸酸化;
操作②:用0.1000 mol/L KMnO4溶液滴定;
操作③:用同样方法滴定,四次消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00 mL、19.98 mL、20.02 mL、22.00 mL。
回答下列问题:
(2)操作②中,开始滴入KMnO4溶液时反应速率很慢,随着KMnO4溶液滴入反应速率显著加快,最有可能的原因______________________。
(3)滴定时盛装KMnO4溶液应选取的仪器是       (填序号)。
A.50mL酸式滴定管                 B.50mL碱式滴定管  
C.25mL酸式滴定管                 D.25mL碱式滴定管
(4)在上述实验中,下列操作会造成测定结果偏高的有         (填序号)。
A.锥形瓶用待测液润洗
B.量取 H2O2溶液的滴定管用蒸馏水洗净,未用H2O2溶液润洗  
C.滴定速度过快,又未摇匀,停止滴定后发现紫红色褪去
D.滴定前读数时平视,滴定终点读数时仰视
(5)分析数据,计算H2O2溶液中溶质的质量百分含量为___________(保留三位有效数字)。
为测定某生铁(假设仅含Fe和C)粉末状样品中铁的质量分数,某化学研究性学习小组设计有关方案进行如下实验。

(1)设计如图甲所示装置,使生铁样品与稀硫酸反应的操作为                                  。
实验结束后,读出量气管中的气体体积(换算为标准状况),计算生铁样品中铁的质量分数,测定的结果偏低,可能的原因是       。(填字母序号)
A. 反应结束并冷却后,未再次调节量气管和水准管中液面相平, 即读取气体体积
B. 稀硫酸过量
C. 水准管中有少量水溢出
(2)设计如图乙所示装置,测得反应前后的有关质量如表,则生铁样品中铁的质量分数为         ,根据图中装置判断,若实验中操作没有失误,该实验结果可能       。(填“偏大”、“偏小”或 “准确”)
反应前:整套装置+
稀硫酸质量/g
反应前:
生铁样品质量/g
反应后:整套装置+
锥形瓶中剩余物的质量/g
a
m
b
(3)若取生铁粉末5.72 g,高温下的氧气流中充分反应,得到CO2气体224 mL(标准状况)。则此生铁粉末中铁和碳的物质的量之比为         。若再取三份不同质量的生铁粉末,分别加到100 mL相同浓度的H2SO4溶液中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示。计算实验Ⅱ结束后的溶液中,还能溶解生铁样品的质量           。
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
加入生铁样品的质量/g
1.43
2.86
8.58
生成气体的体积/L(标准状况)
0.56
1.12
2.24

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