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碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防止碘缺乏病,KI、KIO3曾先后用于加碘盐中。
(1)工业上可以通过铁屑法生产KI,其工艺流程如下:

①反应I生成铁与碘的化合物,若该化合物中铁元素与碘元素的质量比为21:127,则加入足量碳酸钾时,反应Ⅱ的化学方程式为                                      
②操作A包括                       ;用冰水洗涤的目的是                
(2)KIO3可以通过H2O2氧化I2先制得HIO3,然后再用KOH中和的方法进行生产。
①烹饪时,含KIO3的食盐常在出锅前加入,其原因是                          
②若制得1284 kg KIO3固体,理论上至少需消耗质量分数为30%的双氧水       kg。
③KIO3还可通过下图所示原理进行制备。电解时总反应的离子方程式为                                      。若忽略溶液体积的变化,则电解结束后阴极区的pH与电解前相比      (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(1)① Fe3I8 + 4K2CO3 = Fe3O4 + 8KI + 4CO2↑  (2分)
②加热浓缩、冷却结晶、过滤 (2分)
洗涤除去表面可溶性杂质,同时减少KI的溶解损失  (2分)
(2)①在较高温度下KIO3易分解(2分) ②1700   (2分)
③I+ 3H2O通电IO3+ 3H2↑  (2分)   不变(2分)

试题分析:(1)①反应I生成铁与碘的化合物,铁元素与碘元素的质量比为21:127,即物质的量比是 =3:8,故反应方程式是Fe3I8 + 4K2CO3 = Fe3O4 + 8KI + 4CO2↑。
②用冰水洗涤的目的是洗涤除去表面可溶性杂质,同时减少KI的溶解损失;
(2)①烹饪时,含KIO3的食盐常在出锅前加入,其原因是在较高温度下KIO3易分解;
②因为H2O2氧化I2先制得HIO3:5H2O2+I2==2HIO3+4H2O,即5H2O2~2IO3-,1284 kg KIO3固体为6k mol,故m(H2O2)= 5/2×6kmol×34g·mol-1/30%=1700kg。
③虽然阴极区有大量氢氧根离子生成,但阳极区反应消耗氢氧根离子,氢氧根离子通过阴离子交换膜到阳极区反应,总反应中没有酸或碱生成以及消耗。故而阴极区反应前后pH没有变化。当然,如果题目没有“忽略溶液体积变化“的说明,情况就不同了,随着电解的进行,总反应耗水,阴极区pH会增大。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

锂常用来制造高能量电池.已知锂的金属性介于钠和镁之间,则冶炼金属锂应采用的方法是(  )
A.热还原法B.电解法C.热分解法D.铝热法

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(16分)海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如下:
成分
含量/(mg L1)
成分
含量/(mg L1)
Cl
18980
Ca2+
400
Na+
10560
HCO3-
142
SO42
2560
Br
64
Mg2+
1272
 
 
 
电渗析法淡化海水示意图如图所示,其中阴(阳)
离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。

①阳极主要电极反应式是                    
②在阴极附近产生少量白色沉淀,其成分有     和CaCO3
生成CaCO3的离子方程式是                             
③淡水的出口为     (填“a”、“b”或“c”)。
(2)利用海水可以提取溴和镁,提取过程如下:
①提取溴的过程中,经过2次Br→Br2转化的目的是           ,吸收塔中发生反应的离子方程式是                      。解释通空气的目的是                   
②从MgCl2溶液中得到MgCl2·6H2O晶体的主要操作是              、过滤、洗涤、干燥。
③依据上述流程,若将10 m3海水中的溴元素转化为工业溴,至少需要标准状况下Cl2的体积为
     L(忽略Cl2溶解,溴的相对原子质量:80)。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

在水中加入等物质的量的Ag+、Pb2+、Na+、SO42-、NO3-、Cl-,该溶液放在用惰性电极材料做电极的电解槽中,通电片刻,则氧化产物与还原产物质质量比为…( )
A.35.5:108B.16:207C.8:1D.108:35.5

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为   (   )
A.1︰2︰3B.3︰2︰1 C.6︰3︰1D.6︰3︰2

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

有关阳离子交换膜电解饱和食盐水的(装置如图)说法正确的是
A.转移电子0.8 mol时产生氢气8.96 L
B.从出口B处导出的是氢氧化钠与氯化钠的混合溶液
C.装置中出口①处的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D.装置中的阳离子交换膜防止产生的氯气与氢氧化钠溶液反应

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

右图所示装置中,a、b、c、d、e、f均为惰性电极,电解质溶液均足量。接通电源后,d极附近显红色。下列说法正确的是
A.电源B端是正极
B.a、c电极均有单质生成,其物质的量之比为2:1
C.欲用丁装置给铜镀银,N应为Ag,电解液为AgNO3溶液
D.f极附近变红,说明氢氧化铁胶粒带正电荷

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
方法Ⅰ
用炭粉在高温条件下还原CuO
方法Ⅱ
电解法,反应为2Cu + H2O  Cu2O + H2↑。
方法Ⅲ
用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2
 
(1)工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ,其原因是反应条件不易控制,若控温不当易生成        而使Cu2O产率降低。
(2)已知:2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s)   △H =-akJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g)      △H =-bkJ·mol-1
Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s)    △H =-ckJ·mol-1
则方法Ⅰ发生的反应:2CuO(s)+C(s)= Cu2O(s)+CO(g);△H =     kJ·mol-1
(3)方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示,该电池的阳极生成Cu2O反应式为                

(4)方法Ⅲ为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2,该制法的化学方程式为            
(5)在相同的密闭容器中,用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验:
水蒸气的浓度(mol/L)随时间t(min)变化如下表所示。
序号
温度
0
10
20
30
40
50

T1
0.050
0.0492
0.0486
0.0482
0.0480
0.0480

T1
0.050
0.0488
0.0484
0.0480
0.0480
0.0480

T2
0.10
0.094
0.090
0.090
0.090
0.090
下列叙述正确的是        (填字母代号)。
A.实验的温度T2小于T1
B.实验①前20 min的平均反应速率v(O2)=7×10-5 mol·L-1 min-1 
C.实验②比实验①所用的催化剂催化效率高

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题


电化学原理在工业生产中有着重要的作用,请利用所学知识回答有关问题。
(1)用电解的方法将硫化钠溶液氧化为多硫化物的研究具有重要的实际意义,将硫化物转变为多硫化物是电解法处理硫化氢废气的一个重要内容。如是电解产生多硫化物的实验装置:

①已知阳极的反应为(x+1)S2=Sx+S2+2xe,则阴极的电极反应式是____________________________
当反应转移x mol电子时,产生的气体体积为____________(标准状况下)。
②将Na2S·9H2O溶于水中配制硫化物溶液时,通常是在氮气气氛下溶解。其原因是(用离子反应方程式表示):___________________________。
(2)MnO2是一种重要的无机功能材料,制备MnO2的方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液,阳极的电极反应式为______________________。现以铅蓄电池为电源电解酸化的MnSO4溶液,如图所示,铅蓄电池的总反应方程式为_______________________,

当蓄电池中有4 mol H被消耗时,则电路中通过的电子的物质的量为________,MnO2的理论产量为________g。
(3)用图电解装置可制得具有净水作用的。实验过程中,两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐生成

①电解过程中,X极区溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②电解过程中,Y极发生的电极反应为Fe-6e+8OH=+4H2O和______________________________,若在X极收集到672 mL气体,在Y极收集到168 mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少________g。

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