Question

【題目】碘酸鉀（）是重要的微量元素碘添加劑。實驗室設(shè)計下列實驗流程制取并測定產(chǎn)品中的純度：

其中制取碘酸（）的實驗裝置見圖，有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)列于表中

物質(zhì)	性質(zhì)
HIO3	白色固體，能溶于水，難溶于CCl4
KIO3	①白色固體，能溶于水，難溶于乙醇 ②堿性條件下易發(fā)生氧化反應(yīng)：ClO－＋IO3－=IO4－＋Cl－

回答下列問題

（1）裝置A中參加反應(yīng)的鹽酸所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)為______________。

（2）裝置B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________ 。B中所加CCl4的作用是_________從而加快反應(yīng)速率。

（3）分離出B中制得的水溶液的操作為____________；中和之前，需將HIO3溶液煮沸至接近于無色，其目的是____________，避免降低的產(chǎn)率。

（4）為充分吸收尾氣，保護(hù)環(huán)境，C處應(yīng)選用最合適的實驗裝置是____________（填序號）。

（5）為促使晶體析出，應(yīng)往中和所得的溶液中加入適量的___________。

（6）取1.000g產(chǎn)品配成200.00mL溶液，每次精確量取20.00mL溶液置于錐形瓶中，加入足量KI溶液和稀鹽酸，加入淀粉作指示劑，用0.1004mol/L溶液滴定。滴定至終點時藍(lán)色消失（），測得每次平均消耗溶液25.00mL。則產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】還原性、酸性 充分溶解和，以增大反應(yīng)物濃度 分液 除去（或），防止氧化 C 乙醇（或酒精） 89.5%。

【解析】

裝置A用于制取Cl2，發(fā)生的反應(yīng)為：KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O，裝置B中發(fā)生的是制取HIO3的反應(yīng)，裝置C為尾氣處理裝置，既要吸收尾氣中的HCl和Cl2，還要防止倒吸。

（1）裝置A中發(fā)生的反應(yīng)為：KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O，濃鹽酸中的Cl元素有一部分失電子轉(zhuǎn)化為Cl2，表現(xiàn)出還原性，還有一部分Cl元素沒有變價轉(zhuǎn)化為KCl（鹽），表現(xiàn)出酸性，故答案為：還原性、酸性；

（2）裝置B中發(fā)生的反應(yīng)為：5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl，Cl2和I2均難溶于水，易溶于CCl4，加入CCl4可使二者溶解在CCl4中，增大反應(yīng)物濃度，故答案為：5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl；充分溶解I2和Cl2，以增大反應(yīng)物濃度；

（3）分離B中制得的HIO3水溶液的操作為分液，HIO3溶液中混有的Cl2在堿性條件下轉(zhuǎn)化為ClO-，ClO-會將IO3-氧化為IO4-，因此在中和前需要將Cl2除去，故答案為：分液；除去Cl2（或ClO-），防止氧化KIO3；

（4）尾氣中主要含HCl和Cl2，需用NaOH溶液吸收，同時要防止倒吸，故答案為：C；

（5）因為KIO3難溶于乙醇，向KIO3溶液中加入乙醇可降低其溶解度，促使KIO3晶體析出，故答案為：乙醇（或酒精）；

（6）每20mLKIO3溶液中，加入KI溶液和稀鹽酸發(fā)生的反應(yīng)為：IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O，滴定時發(fā)生的反應(yīng)為：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，可列出關(guān)系式：IO3-~3I2~6S2O32-，每次平均消耗的n(S2O32-)= 0.1004mol/L×0.025L=0.00251mol，則每20mLKIO3溶液中，n(KIO3)=n(IO3-)= n(S2O32-)÷6=0.00251mol÷6=0.000418mol，200mL溶液中，n(KIO3)=0.00418mol，產(chǎn)品中KIO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)==89.5%，故答案為：89.5%。