3．為了預(yù)防碘缺乏癥，國家規(guī)定每千克食鹽中應(yīng)含有40～50mg碘酸鉀．碘酸鉀晶體具有較高的穩(wěn)定性，但在酸性溶液中，碘酸鉀是一種較強(qiáng)的氧化劑，能跟某些還原劑反應(yīng)生成碘；在堿性溶液中，碘酸鉀能被氯氣、次氯酸等更強(qiáng)的氧化劑氧化為更高價的碘的含氧酸鹽．工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀的流程如圖所示．

（1）碘在周期表中的位置為第五周期，第ⅦA族；
（2）碘、氯酸鉀、水混合反應(yīng)時，若兩種還原產(chǎn)物所得電子的數(shù)目相同，請配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式：6I2+11KClO3+3H2O=6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2↑；
（3）混合反應(yīng)后，用稀酸酸化的作用是促進(jìn)氯氣從反應(yīng)混合物中逸出，在稀鹽酸和稀硝酸中不能選用的酸是稀鹽酸，理由是鹽酸能還原已生成的碘酸氫鉀；
（4）試劑X的化學(xué)式為KOH，寫出用試劑X調(diào)pH的化學(xué)方程式KH（IO3）2+KOH=2KIO3+H2O；
（5）如果省略“酸化”、“逐氯”、“結(jié)晶①、過濾”這三步操作，直接用試劑X調(diào)整反應(yīng)混合物的pH，對生產(chǎn)碘酸鉀有什么影響？反應(yīng)產(chǎn)生的氯氣跟KOH反應(yīng)生成KClO，KClO能將KIO3氧化成KIO4從而不能得到碘酸鉀．

分析 碘、氯酸鉀、水混合反應(yīng)時生成氯化鉀、氯氣和KH（IO3）2，加入稀硫酸酸化加熱趕出氯氣，冷卻結(jié)晶過濾洗滌得到晶體，晶體溶解，加入試劑X為堿調(diào)節(jié)溶液PH，加熱蒸發(fā)結(jié)晶干燥得到碘化鉀，
（1）53號元素I，原子核外有5的電子層，最外層電子數(shù)為7，以此確定元素在周期表中的位置；
（2）反應(yīng)中I2→KH（IO3）2，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（IO3）2的系數(shù)；
（3）由信息可知，碘酸鉀能被氯氣氧化，由工藝流程可知酸化的目的是將氯氣從反應(yīng)混合物中逸出，酸性條件下碘酸鉀是一種較強(qiáng)的氧化劑，能氧化鹽酸，被還原；
（4）加X調(diào)節(jié)pH時，不能引入雜質(zhì)，KH（IO3）2與堿反應(yīng)生成KIO3；
（5）溶液中的氯氣與KOH反應(yīng)生成次氯酸鉀，次氯酸鉀具有強(qiáng)氧化性．

解答 解：（1）53號元素I，原子核外有5的電子層，最外層電子數(shù)為7，則應(yīng)位于周期表第五周期，第ⅦA族，故答案為：第五周期，第ⅦA族；
（2）I2+KClO3+H2O→KH（IO3）2+KCl+Cl2↑，反應(yīng)中碘元素化合價0價變化為+5價，氯元素化合價+5價變化為-1價和0價，碘、氯酸鉀、水混合反應(yīng)時，若兩種還原產(chǎn)物所得電子的數(shù)目相同，ClO3-～Cl-～6e-，2ClO3-～Cl2～10e-，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為30，5ClO3-～5Cl-～30e-，6ClO3-～3Cl2～30e-，則電子轉(zhuǎn)移總數(shù)60，得到還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為：5KCl～3Cl2，I2～2IO3-～10e-，單質(zhì)系數(shù)為6，KClO3前系數(shù)為11，根據(jù)碘元素守恒可知KH（IO3）2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，結(jié)合原子守恒配平化學(xué)方程式為：6I2+11KClO3+3H2O=6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2↑，
故答案為：6、11、3、6、5、3；
（3）由信息可知，碘酸鉀能被氯氣氧化，由工藝流程可知酸化的目的是將氯氣從反應(yīng)混合物中逸出，酸性條件下碘酸鉀是一種較強(qiáng)的氧化劑，鹽酸能還原已生成的碘酸氫鉀，不選用稀鹽酸，
故答案為：促進(jìn)氯氣從反應(yīng)混合物中逸出；稀鹽酸；鹽酸能還原已生成的碘酸氫鉀；
（4）加X調(diào)節(jié)pH時，不能引入雜質(zhì)，KH（IO3）2與堿反應(yīng)生成KIO3，所以要加入KOH，其反應(yīng)的方程式為：KH（IO3）2+KOH=2KIO3+H2O；
故答案為：KOH；KH（IO3）2+KOH=2KIO3+H2O；
（5）溶液中的氯氣與KOH反應(yīng)生成次氯酸鉀，次氯酸鉀具有強(qiáng)氧化性，KClO能將KIO3氧化成KIO4從而不能得到碘酸鉀；
故答案為：反應(yīng)產(chǎn)生的氯氣跟KOH反應(yīng)生成KClO，KClO能將KIO3氧化成KIO4從而不能得到碘酸鉀．

點評 本題考查了碘酸鉀的制備、實驗操作評價以及有關(guān)計算，該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炘O(shè)計、操作能力．

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

20．在兩個密閉容器中，分別充有質(zhì)量相同的甲、乙兩種氣體，若兩容器的溫度和壓強(qiáng)均相同，且甲的密度大于乙的密度，則下列說法正確的是（　�。�
A．甲的分子數(shù)比乙的分子數(shù)多
B．甲的物質(zhì)的量比乙的物質(zhì)的量小
C．氣體摩爾體積：甲＜乙
D．甲的相對分子質(zhì)量比乙的相對分子質(zhì)量小

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

1．7.8g Na2O2與足量水反應(yīng)時轉(zhuǎn)移電子的個數(shù)是多少？

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

11．MnO2是一種重要的化工原料，工業(yè)上用粗MnO2（含有較多的MnO和MnCO3）樣品轉(zhuǎn)化為較純凈MnO2的流程如圖所示：

（1）第①步反應(yīng)中的硫酸能否用濃鹽酸代替？否（填“能”或“否”），理由是濃鹽酸能被MnO2氧化生成Cl2．
（2）第②步操作中，氧化性強(qiáng)弱順序：ClO3-＞MnO2（填“＞”或“＜”），寫出操作②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+；當(dāng)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移2mol電子時，生成的氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量為1mol．
（3）工業(yè)上用MnO2為原料制取KMnO4，第一步將MnO2和KOH粉碎，混勻，在空氣中加熱至熔化，并連續(xù)攪拌，制取K2MnO4；第二步將K2MnO4擋板濃溶液用惰性電極進(jìn)行電解，在陽極上得到KMnO4，在陰極上得到KOH．
①制取K2MnO4的化學(xué)反應(yīng)方程式為2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O，工業(yè)上不斷攪拌的目的是使反應(yīng)物與O2充分接觸．
②電解K2MnO4的濃溶液時，電解的總反應(yīng)方程式為2K2MnO4+2H2O═KMnO4+2KOH+H2↑．
（4）二氧化錳含量可用碘量法測定，其原理為在鹽酸介質(zhì)中，二氧化錳能定量地將碘離子氧化成碘，以淀粉為指示劑用0.1000mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定碘而確定二氧化錳含量：
MnO2+4HCl+2KI=MnCl2+I2+2KCl+2H2O         I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
取較為純凈的二氧化錳樣品ag加入到適量的鹽酸和KI溶液中，反應(yīng)完畢用Na2S2O3滴定反應(yīng)后的溶液，消耗VmLNa2S2O3溶液，則該樣品中MnO2含量為$\frac{0.435V}{a}$%（雜質(zhì)不參與反應(yīng)）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

18．下列有關(guān)說法正確的是（　�。�
A．已知：HI（g）?$\frac{1}{2}$H2（g）+$\frac{1}{2}$I2（s）△H=-26.5 kJ•mol-1，由此可知1 mol HI氣體在密閉容器中充分分解后可以放出26.5 kJ的熱量
B．已知：2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-571.6 kJ•mol-1，則氫氣的燃燒熱△H=-571.6 kJ•mol-1
C．肼（N2H4）是一種用于火箭或燃料電池的原料，已知2H2O（g）+O2（g）═2H2O2（l）△H1=+108.3 kJ•mol-1�、�
N2H4（l）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H2=-534.0 kJ•mol-1　②
則有反應(yīng)：N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（l）△H=-642.3 kJ•mol-1
D．含20.0 g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7 kJ的熱量，則稀醋酸和稀NaOH溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NaOH（aq）+CH3COOH（aq）═CH3COONa（aq）+H2O（l）△H=-57.4 kJ•mol-1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

8．氨基甲酸銨（H2N-COONH4）是一種用途廣泛的化工原料．某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計如下所示裝置，用于合成少量氨基甲酸銨．

有關(guān)氨基甲酸銨的資料如下：
①常溫下，在干燥的空氣中穩(wěn)定，遇水或潮濕空氣則生成碳酸銨或碳酸氫銨
②熔點58℃，59℃時則可分解成NH3和CO2氣體
③在密封管內(nèi)加熱至120～140℃時失水生成尿素[CO（NH2）2]
④在酸性溶液中迅速分解
⑤合成氨基甲酸銨的反應(yīng)原理為2NH3（g）+CO2（g）?H2N-COONH4（s）
請回答下列問題：
（1）儀器A的名稱是干燥管；B中盛放的藥品是堿石灰
（2）寫出石灰石與鹽酸反應(yīng)的離子方程式：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
（3）寫出氨基甲酸銨在密封管內(nèi)加熱至120～140℃生成尿素的化學(xué)反應(yīng)方程式：NH2COONH4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO（NH2）2+H2O
（4）合成氨基甲酸銨的反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行，該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H＜0（填“＞”“=”或“＜”）．
（5）有同學(xué)建議該CO2發(fā)生裝置直接改用“干冰”，你認(rèn)為他的改進(jìn)有何優(yōu)點：無需干燥裝置簡單，低溫環(huán)境提高產(chǎn)率
（6）該實驗裝置中明顯導(dǎo)致實驗失敗的隱患有反應(yīng)器連接導(dǎo)管過細(xì)易造成堵塞；水蒸氣可進(jìn)入反應(yīng)器使產(chǎn)品不純；CO2發(fā)生器中揮發(fā)出的HCl未經(jīng)處理進(jìn)入反應(yīng)器，會導(dǎo)致實驗失�。�

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

15．鈦是一種重要的金屬，以鈦鐵礦[主要成分為鈦酸亞鐵（FeTiO3），還含有少量Fe2O3]為原料制備鈦的工藝流程如圖所示：

（1）鈦鐵礦與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeTiO3+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$TiOSO4+FeSO4+2H2O．
（2）加入的物質(zhì)A為Fe．
（3）步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為TiO2++（x+1）H2O═TiO2•xH2O↓+2H+；水解過程中需要升高溫度，其目的是：①加快反應(yīng)水解速率，②升溫促進(jìn)平衡正向移動，提高產(chǎn)率．
（4）由TiO2獲得金屬Ti可用以下兩種方法．
①電解法：以石墨為陽極，TiO2為陰極，熔融CaO為電解質(zhì)，其陰極的電極反應(yīng)式為TiO2+4e-═Ti+2O2-．
②熱還原法：首先將TiO2、氯氣和過量焦炭混合，高溫反應(yīng)生成TiCl4；然后用Mg還原TiCl4即可制取Ti．生成TiCl4的反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：1；生成Ti的反應(yīng)需在Ar氣氛中，其原因為防止高溫下Mg（或Ti）與空氣中的O2（或CO2、N2）反應(yīng)．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

12．CoxFe3-xO4磁粉是一種比較好的高矯頑力磁粉．工業(yè)上以FeSO4為原料制備CoxFe3-xO4的主要步驟如下：
FeSO4$\underset{\stackrel{\;}{→}}{①}$FeOOH$\underset{\stackrel{\;}{→}}{②}$Fe2O3$\underset{\stackrel{\;}{→}}{③}$Fe3O4$\underset{\stackrel{CuS{O}_{4}溶液④}{→}}{\;}$CoxFe3-xO4
回答下列問題：
（1）步驟①是在FeSO4溶液中加入NaOH溶液，在40℃下攪拌生成FeOOH．生成FeOOH的化學(xué)方程式為4FeSO4+8NaOH+O2$\frac{\underline{\;40℃\;}}{\;}$4FeOOH+4Na2SO4+2H2O．
（2）步驟②將FeOOH在200～300℃下加熱脫水，生成紅色Fe2O3．實驗室完成該操作需要下列儀器中的cde（填字母）．
a．蒸發(fā)皿　　b．燒杯　　c．坩堝　　d．泥三角　　e．酒精燈
（3）步驟③通入H2，加熱至300～400℃，生成Fe3O4．通入H2前要向加熱爐中通入N2，其作用為除去空氣，防止氫氣與氧氣混合反應(yīng)爆炸．
（4）步驟④加入CoSO4溶液，所得粗產(chǎn)品經(jīng)過濾、洗滌、干燥即得成品．檢驗粗產(chǎn)品是否洗滌干凈的實驗操作和現(xiàn)象是取最后一次洗滌濾出液少許于試管中，滴加氯化鋇溶液，如果不產(chǎn)生白色沉淀，則表明洗滌干凈；后發(fā)現(xiàn)濾液渾濁，請寫出原因（一點即可）玻璃棒抵住濾紙時濾紙破裂、原液液面高于濾紙邊緣．
（5）某研究小組欲用鋰離子電池正極廢料（含LiCoO2、鋁箔、鐵的+2價和+3價的氧化物）制備CoSO4•7H2O晶體．已知在酸性條件下不穩(wěn)定極易變成兩價鈷離子，下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH（開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol•L-1計算）
金屬離子開始沉淀的pH沉淀完全的pH
Fe3+1.13.2
Fe2+5.88.8
Co2+6.99.4
請完成下列實驗步驟（可選用的試劑：H2O2、稀硝酸、稀硫酸、NaOH溶液）：
①用N-甲基吡咯烷酮在120℃下浸洗正極廢料，使LiCoO2與鋁箔分離，得到LiCoO2粗品并回收鋁．
②用稀硫酸溶解LiCoO2，并加入過量H2O2．
③向所得粗品CoSO4溶液中加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH約為5，過濾．
④向③所得濾液中加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH至9.4，過濾，洗滌得到Co（OH）2沉淀．
⑤將Co（OH）2沉淀溶于稀硫酸中，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶（填實驗步驟），得到CoSO4•7H2O晶體．若欲再提純，可以通過重結(jié)晶（填實驗步驟）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：推斷題

13．A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，A原子的電子層數(shù)與它的核外電子總數(shù)相同，A與C、B與D分別為同主族，B和C的最外層電子數(shù)之和與E的最外層電子數(shù)相同．A與E形成的化合物的化學(xué)式為AE，其分子中含18個電子．請回答下列問題：
（1）D元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為．
（2）由A、B、C三種元素形成的化合物的電子式為，這種化合物中所含的化學(xué)鍵類型有離子鍵、共價鍵．
（3）A2B的沸點高于A2D，其原因是H2O分子之間存在氫鍵．
（4）B、C、E三種元素形成一種鹽，此鹽中三種原子個數(shù)比為1：1：1，在25℃時，將該鹽溶于水，測得溶液pH＞7，理由是ClO-+H2O?HClO+OH-（用離子方程式表示）；將該鹽溶液在空氣中露置一段時間后（充分光照，不考慮水分的揮發(fā)），溶液的pH近似為7，則該過程的總化學(xué)反應(yīng)方程式為2NaClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2NaCl+O2↑．

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同步練習(xí)冊答案