(14分)已知:化合物B、C、E中含有两种相同的元素,A可用于玻璃、洗涤剂等的生产,B可用于制作光纤,G的组成元素与D相同。这些化合物之间存在下图所示的转化关系。
请回答:
(1)在化合物A、C、F中含有的相同元素 。
(2)化合物C的化学式为 ,其水溶液的pH 7(填“>”或“<”)。
(3) 700 ℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的G(g)和H2O(g),发生反应:
G(g)+H2O(g) D(g)+H2(g)。反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2):
| 反应时间/min | n(G)/mol | n(H2O)/ mol |
| 0 | 1.20 | 0.60 |
| t1 | 0.80 |
|
| t2 |
| 0.20 |
① 反应在t1min内的平均速率为v(H2)= mol/(L·min)
② 保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60 mol G和1.20 mol H2O,到达平衡时,
n(D)= mol。
③ 温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。
(10分)碘酸钾是一种白色结晶粉末,无臭无味。在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂,与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用,被还原为单质碘,在碱性介质中,碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。碘酸钾在常温下稳定,加热至560 ℃开始分解。工业生产碘酸钾的流程如下图所示。
(1)在反应器中发生的反应I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2(未配平),生成两种还原产物所得电子数目相同,请写出已配平的该反应的化学方程式: 。
(2)步骤②中,用硝酸而不用HI,其原因可能是 。
(3)步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气,排出氯气的原因为 。
(4)参照下表碘酸钾的溶解度,步骤⑾得到碘酸钾晶体,应采用的方法是 。
| 温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 40 | 60 | 80 |
| KIO3(g/100g水) | 4.60 | 6.27 | 8.08 | 12.6 | 18.3 | 24.8 |
(5)KIO3可用电解的方法制得,原理是以石墨为阳极,以不锈钢为阴极,在一定温度和电流下电解KI溶液。总反应方程式为KI+3H2O=KIO3+3H2↑,则阴极的电极反应式为 。