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【题目】我国市售加碘食盐中含有碘酸钾。已知碘酸钾在酸性条件下是一种较强的氧化剂,可与碘化物、亚硫酸盐等还原性物质反应。工业生产碘酸钾的流程如下:

请回答下列问题:

1)已知反应室发生的反应中,两种还原产物所得电子数相同,请写出该反应的化学方程式:

2)反应室需加热煮沸,其目的是:加快反应速率,使反应物充分反应: 请从化学平衡角度解释)。

3)已知几种物质的溶解度见下表:

KCl

KH(IO3)2

KClO3

溶解度g/100 g(25 ℃)

20.8

0.8

7.5

溶解度g/100 g(80 ℃)

37.1

12.4

16.2

由上表数据分析可知,操作的名称为

4)在反应室中加入KOH调节溶液的pH10,其目的是

5)甲同学欲测定成品中碘酸钾的含量,设计了如下实验:

准确称取1 g样品,加适量蒸馏水使其完全溶解;

用稀硫酸酸化上述所得溶液,加入过量KI溶液,充分搅拌;

以淀粉为指示剂,逐滴加入2.0 mol·L1Na2S2O3溶液,当蓝色刚好褪去时,消耗Na2S2O3溶液12.00 mL,则成品中KIO3的质量分数为 列式计算,结果保留三位有效数字)

(已知KIO35KI3H2SO4===3K2SO43I23H2OI22Na2S2O3===2NaINa2S4O6)

6)乙同学又对纯净的NaCl(不含KIO3)进行了下列实验:

操作步骤

实验现象

1g纯净的NaCl,加3mL水配成溶液。

溶液无变化

滴入5滴淀粉溶液和1mL 0.1mol/L KI溶液,振荡。

溶液无变化

然后再滴入11mol/LH2SO4,振荡。

溶液变蓝色

请推测实验中产生蓝色现象的可能原因,用离子方程式表示

根据乙同学的实验结果推测,甲同学的实验结果会 (偏大偏小无影响”)

【答案】

16I2+11KClO3+3H2O=6KHIO32+5KCl+3Cl2

2)除去反应生成的氯气,有利于反应向正方向进行;

3)冷却结晶,过滤;

4)使KHIO32转化为KIO3

585.6%

6①4I-+4H++O2=2I2+2H2O偏大。

【解析】

试题分析:1)反应中I2→KHIO32I元素化合价由0价升高为+5价,共升高10价.KClO3→KClCl2,氯元素化合价降低,还原产物为KClCl2KClO3→KCl氯元素化合价由+5降低为-1价,化合价降低6价,KClO3→Cl2氯元素化合价由+5降低为0价,化合价总共降低10价,二者获得的电子数目相同,获得电子最小公倍数为30,则KCl的系数为5Cl2的系数为3,所以化合价降低共60价,故I2系数为6,根据氯元素守恒可知KClO3系数为11,根据碘元素守恒可知KHIO32的系数为6,根据氢元素守恒可知H2O、系数为3,检查氧元素守恒,故方程式为:6I2+11KClO3+3H2O=6KHIO32+5KCl+3Cl2,故答案为:6I2+11KClO3+3H2O=6KHIO32+5KCl+3Cl2

2)反应室需加热煮沸,其目的是:加快反应速率,使反应物充分反应:除去反应生成的氯气,有利于反应向正方向进行,故答案为:除去反应生成的氯气,有利于反应向正方向进行;

3)从溶液中得到晶体,需要冷却结晶,然后过滤,故答案为:冷却结晶,过滤;

4KHIO32在碱性条件下可以转化成KHIO3,所以步骤中调节pH=10的目的是使KHIO32转化为KIO3,故答案为:使KHIO32转化为KIO3

5)设碘酸钾的物质的量为xKIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O①

I2+2S2O3 2-=2I-+S4 O62-,将方程式②×3+①

IO3-+6H++6S2O32-=I-+3S4O62-+3H2O

1 6

x 2.0×10-3mol/L×0.012L

x==4×106mol根据碘原子守恒

碘酸钾的质量=4×106mol×214g/mol=856×10-6g

所以碘元素的质量分数=×100%=85.6%故答案为85.6%

6酸性条件下碘离子被氧气氧化生成碘单质离子反应方程式为4I-+4H++O2=2I2+2H2O故答案为4I-+4H++O2=2I2+2H2O酸性条件下过量的碘离子易被空气中氧气氧化生成碘单质导致测定结果偏大故答案为偏大

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(2)已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H= -196.6kJ/mol

2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) H= -113.0kJ/mol

则反应NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)H=______kJ/mol

(3)如下图所示,相同体积的a、b、c三密闭容器,其中c容器有一活塞,a、b两容器为定容容器,起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2使三容器压强相等,一定条件下发生2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的反应问:

起始a、c两容器的反应速率大小关系为Va_____Vc(填”“下同)

反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va_____Vc

如起始在a、c两容器中通入等量He,则此时三容器起始压强为Pa_____Pb_____Pc;起始反应速率关系为Va_____Vb_____Vc

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a.容器内的密度保持不变

b.容器内压强保持不变

c.v(N2)=2v(NH3)

d.混合气体中c(NH3)不变

(3)对于合成氨反应而言,下列有关图像一定正确的是(选填序号)________。

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