12.酸性條件下碘酸鉀是一種較強的氧化劑,與氫碘酸、二氧化硫等還原性物質(zhì)作用,被還原為單質(zhì)碘,碘酸鉀也能被氯氣、次氯酸鹽等氧化為高碘酸鉀.碘酸鉀在常溫下穩(wěn)定,加熱至560℃開始分解.工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀的流程如下:

(1)配平步驟①反應(yīng)器發(fā)生的反應(yīng),并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和總數(shù):
6I2+11KClO3+3H2O→6KH(IO32+5KCl+3Cl2
(2)步驟②中,用硝酸而不用HI,其原因可能是HI具有還原性能將已生成的碘酸氫鉀還原;
(3)步驟②要保持溶液微沸1小時以完全排出氯氣,排出氯氣的原因為反應(yīng)產(chǎn)生氯氣跟KOH反應(yīng)生成KClO,KClO能將KIO3氧化成KIO4,從而不能得到KIO3;
(4)從步驟9到步驟10得到碘酸鉀晶體,操作順序是A、B、D .
A.蒸發(fā)濃縮      B.冷卻結(jié)晶      C.蒸發(fā)結(jié)晶    D.過濾洗滌.

分析 工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀的流程:用碘和氯酸鉀溶液反應(yīng)生成碘酸氫鉀、氯化鉀和氯氣,再加入硝酸,加熱促使氯氣從反應(yīng)體系中逸出,經(jīng)冷卻結(jié)晶,過濾得碘酸氫鉀晶體,將碘酸氫鉀晶體溶于水,加入氫氧化鉀溶液,使碘酸氫鉀生成碘酸鉀,過濾后得碘酸鉀溶液,將濾液進行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌,可得碘酸鉀晶體,
(1)反應(yīng)中I2→KH(IO32,I元素化合價由0價升高為+5價,共升高10價.KClO3→KCl、Cl2,氯元素化合價降低,還原產(chǎn)物為KCl、Cl2,KClO3→KCl氯元素化合價由+5降低為-1價,化合價降低6價,KClO3→Cl2氯元素化合價由+5降低為0價,化合價總共降低10價,二者獲得的電子數(shù)目相同,獲得電子最小公倍數(shù)為30,則KCl的系數(shù)為5,Cl2的系數(shù)為3,所以化合價降低60價,故I2系數(shù)為6,根據(jù)元素守恒配平KClO3、H2O、KH(IO32的系數(shù);
(2)酸性條件下碘酸鉀是一種較強的氧化劑,HI具有還原性,但是硝酸不具備;
(3)由題中信息可知,在堿性條件下碘酸鉀能被氯氣氧化為高碘酸鉀;
(4)從溶液中獲得晶體一般的步驟為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥.

解答 解:工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀的流程:用碘和氯酸鉀溶液反應(yīng)生成碘酸氫鉀、氯化鉀和氯氣,再加入硝酸,加熱促使氯氣從反應(yīng)體系中逸出,經(jīng)冷卻結(jié)晶,過濾得碘酸氫鉀晶體,將碘酸氫鉀晶體溶于水,加入氫氧化鉀溶液,使碘酸氫鉀生成碘酸鉀,過濾后得碘酸鉀溶液,將濾液進行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌,可得碘酸鉀晶體,
(1)反應(yīng)中I2→KH(IO32,I元素化合價由0價升高為+5價,共升高10價.KClO3→KCl、Cl2,氯元素化合價降低,還原產(chǎn)物為KCl、Cl2,KClO3→KCl氯元素化合價由+5降低為-1價,化合價降低6價,KClO3→Cl2氯元素化合價由+5降低為0價,化合價總共降低10價,二者獲得的電子數(shù)目相同,獲得電子最小公倍數(shù)為30,則KCl的系數(shù)為5,Cl2的系數(shù)為3,所以化合價降低共60價,故I2系數(shù)為6,根據(jù)氯元素守恒可知KClO3系數(shù)為11,根據(jù)碘元素守恒可知KH(IO32的系數(shù)為6,根據(jù)氫元素守恒可知H2O、系數(shù)為3,檢查氧元素守恒,故方程式為:6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO32+5KCl+3Cl2↑,電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目為,
故答案為:6,11,3,6;
(2)步驟中產(chǎn)生氯氣,需要將氯氣排出反應(yīng)體系,加入硝酸的目的是制造酸性環(huán)境,促進氯氣從反應(yīng)體系中逸出,酸性條件下碘酸鉀是一種較強的氧化劑,HI具有還原性,能將已生成的碘酸氫鉀還原,
故答案為:HI具有還原性能將已生成的碘酸氫鉀還原;
(3)由題中信息可知,在堿性條件下碘酸鉀能被氯氣氧化為高碘酸鉀,所以應(yīng)將氯氣排出,
故答案為:反應(yīng)產(chǎn)生氯氣跟KOH反應(yīng)生成KClO,KClO能將KIO3氧化成KIO4,從而不能得到KIO3;
(4)從溶液中獲得晶體一般的步驟為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥,故操作順序是A、B、D,
故答案為:A、B、D.

點評 本題以工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀為載體,為高頻考點,側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實驗?zāi)芰陀嬎隳芰Φ目疾,?nèi)容涉及方程式配平、對工藝流程的理解評價、方案設(shè)計等,難度中等,是對知識的綜合運用和能力的考查.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

16.化合物含有的官能團有( 。
A.5種B.4種C.3種D.2種

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

3.甲、乙、丙三位同學(xué)分別用圖1所示實驗裝置制取氨氣.請你根據(jù)實驗探究的過程,回答下列有關(guān)問題.

(1)三位同學(xué)制取氨氣的化學(xué)方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O.
(2)三位同學(xué)用上述裝置制取氨氣時,其中有一位同學(xué)沒有收集到氨氣(實驗操作都正確),你認(rèn)為沒有收集到氨氣的同學(xué)是乙(填圖1中“甲”、“乙”或“丙”).
(3)為確定試管內(nèi)是否已收集滿氨氣,應(yīng)將濕潤的紅色石蕊試紙(或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒)置于收集氣體的試管口處,若觀察到試紙變藍(或白煙產(chǎn)生),則說明氨氣已收集滿.
(4)三位同學(xué)都認(rèn)為他們的實驗裝置還可用于加熱碳酸氫銨固體來制取純凈的氨氣,你判斷能夠達到實驗?zāi)康耐瑢W(xué)是丙(填圖1中“甲”、“乙”或“丙”).
(5)氨氣是一種重要的化工產(chǎn)品,氨氣經(jīng)一系列反應(yīng)可制得硝酸,其中關(guān)鍵步驟之一是將二氧化氮溶于水生成硝酸.為使二氧化氮盡可能全部被水吸收,且殘留的氣體盡可能少,某同學(xué)設(shè)計了如圖2所示的實驗裝置,進行了如下實驗探究過程.請回答有關(guān)問題.
實驗過程實驗現(xiàn)象
步驟一將收集滿NO2的集氣瓶倒立在水槽中.集氣瓶中液面上升;集氣瓶中氣體由紅棕色變成無色;最終剩余氣體約占集氣瓶體積的三分之一.
步驟二將分液漏斗中的水逐滴滴入燒瓶,使少量O2進入盛有NO2的集氣瓶后,停止滴水.集氣瓶中氣體顏色的變化情況是先由無色變?yōu)榧t棕色,再變成無色;集氣瓶中液面繼續(xù)上升.
步驟三多次重復(fù)步驟二操作,并依次減少O2通入量,直至O2通入后,氣體不再變成紅棕色.現(xiàn)象與步驟二相同,最后集氣瓶內(nèi)幾乎充滿液體,只含極少量氣體.
計算用上述實驗方法,將標(biāo)準(zhǔn)狀況下448mLNO2全部溶于水,得到500mL溶液,則溶液中HNO3的物質(zhì)的量濃度為0.04mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

20.組成生命細(xì)胞的11種宏量元素(約占人體總質(zhì)量的99.97%),全部位于周期表的前20號.其中組成人體蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和核酸的主要有6種元素.
(1)這六種元素中除H、C、O、P、S外,應(yīng)該還有N(寫元素符號),它的原子最外層共有5種不同運動狀態(tài)的電子;與它同周期,且單質(zhì)熔點最高的元素在周期表中的位置第二周期IVA族.CO2是一種溫室氣體,它的電子式為,將其轉(zhuǎn)變其他化工原料,必須破壞的化學(xué)鍵屬于極性(填“極性”或“非極性”)鍵.
(2)糖類是人體獲得能量的來源之一.已知1mol 葡萄糖在人體內(nèi)完全氧化為二氧化碳和水,放出2804kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式C6H12O6(s)+6O2(g)→6CO2(g)+6H2O(l)△H=-2804kJ•mol-1
(3)元素周期表中元素的性質(zhì)存在遞變規(guī)律,下列關(guān)系正確的是D(填序號).
A、離子半徑:S2->Na+>O2->H+   B、與水反應(yīng)的劇烈程度:K>Na>Mg>Ca
C、熔點:CO2>SiO2>Na2O>SO3     D、還原性:PH3>H2S>HCl>HF
(4)下表為部分非金屬元素與氫形成共價鍵的鍵長與鍵能數(shù)據(jù):
共價鍵H-HH-FH-ClH-BrH-OH-SH-NH-P
鍵長(pm)749212714198135101321
鍵能(kJ/mol)436568432368464364391142
根據(jù)表中數(shù)據(jù),歸納共價鍵鍵能與鍵長的關(guān)系同類分子中(同主族元素原子與相同其他原子等合理均可),鍵長越小,鍵能越大..

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.某二價陽離子,有54個電子,其質(zhì)量數(shù)是137,則該原子核內(nèi)的中子數(shù)為( 。
A.83B.81C.85D.56

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

17.下列有關(guān)說法不正確的是( 。
A.C3H8中碳原子都采用的是sp3雜化
B.O2、CO2、N2都是非極性分子
C.酸性:H2CO3<H3PO4<H2SO4<HClO
D.CO的一種等電子體為NO+,它的電子式為+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.現(xiàn)有三組溶液:①汽油和氯化鈉溶液②39%的乙醇溶液③氯化鈉和單質(zhì)溴的水溶液,分享以上各混合液的正確方法依次是(  )
A.分液、萃取、蒸餾B.分液、蒸餾、萃取C.蒸餾、分液、萃取D.蒸餾、萃取、分液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.下列說法不正確的是( 。
A.由非金屬元素組成的化合物不一定都是共價化合物
B.共價化合物中一定含有極性鍵
C.含有離子鍵的化合物一定是離子化合物
D.所有氣體單質(zhì)分子中一定含有非極性鍵

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

2.某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,x位于立方體的頂點,Y位于立方體中心.試分析:
(1)晶體中每個Y同時吸引著4個X,每個x同時吸引著8個Y,該晶體的化學(xué)式為XY2或Y2X.
(2)晶體中在每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有12個.
(3)晶體中距離最近的2個X與1個Y形成的夾角∠XYX的度數(shù)為109°28′.
(4)已知Zn2+的4s軌道和4p軌道可以形成sp3型雜化軌道,那么[ZnCl4]2- 的空間構(gòu)型為正四面體.

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