Question

1．碘可以在水中溶解少量，溶有碘的水有一定的顏色，碘酸鈣（無(wú)色晶體）是食品及飼料添加劑中補(bǔ)碘補(bǔ)鈣的常用試劑，微溶于水．制備碘酸鈣的實(shí)驗(yàn)流程如下圖甲．中間產(chǎn)物碘酸氫鉀（無(wú)色晶體）的合成原理為：
I₂+2KClO₃+HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KH（IO₃）₂+KCl+Cl₂↑，回答下列問(wèn)題：

（1）制備碘酸氫鉀的實(shí)驗(yàn)裝置（支撐儀器和加熱裝置略去）如圖乙，在方框中還要補(bǔ)充必要的尾氣吸收裝置，吸收裝置中的吸收試劑一般采用NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（2）若為圖乙增加一個(gè)水浴加熱裝置，所需儀器除鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、酒精燈，石棉網(wǎng)外還有燒杯、溫度計(jì)．
（3）實(shí)驗(yàn)中判斷碘反應(yīng)完全的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是反應(yīng)混合溶液變?yōu)闊o(wú)色
（4）“調(diào)pH至10”的目的是將KH（IO₃）₂轉(zhuǎn)化為KIO₃．
（5）加入CaCl₂時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為KIO₃+CaCl₂=Ca（IO₃）₂+2KCl．

Answer 1

分析 I₂與KClO₃和HCl反應(yīng)保持在85°C左右，反應(yīng)生成KH（IO₃）₂、KCl和Cl₂，調(diào)pH至10使加入氫氧化鉀和碘酸氫鉀反應(yīng)生成KIO₃，加入氯化鈣會(huì)和碘酸鉀發(fā)生反應(yīng)生成碘酸鈣，冰水中靜置、過(guò)濾、洗滌、乙醇洗、晾干可得到Ca（IO₃）₂•6H₂O．
（1）制備碘酸氫鉀的反應(yīng)過(guò)程中生成有毒氣體氯氣不能排放到空氣中，需要用氫氧化鈉溶液吸收；
（2）反應(yīng)保持在85°C左右，需要水浴加熱，加熱有酒精燈，溫度計(jì)；
（3）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)物、生成物特征性質(zhì)分析判斷，反應(yīng)中只有碘單質(zhì)有顏色，根據(jù)顏色變化判斷反應(yīng)是否完全；
（4）碘酸鈣是微溶于水的物質(zhì)，加入氯化鈣可以生成碘酸鈣沉淀；
（5）物質(zhì)溶解度隨溫度升高增大，隨溫度降低減小，冰水中冷卻有利于碘酸鈣析出晶體．

解答 解：I₂與KClO₃和HCl反應(yīng)保持在85°C左右，反應(yīng)生成KH（IO₃）₂、KCl和Cl₂，調(diào)pH至10使加入氫氧化鉀和碘酸氫鉀反應(yīng)生成KIO₃，加入氯化鈣會(huì)和碘酸鉀發(fā)生反應(yīng)生成碘酸鈣，冰水中靜置、過(guò)濾、洗滌、乙醇洗、晾干可得到Ca（IO₃）₂•6H₂O．
（1）中間產(chǎn)物碘酸氫鉀的合成原理為：I₂+2KClO₃+HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KH（IO₃）₂+KCl+Cl₂↑，反應(yīng)過(guò)程中生成有毒氣體氯氣不能排放到空氣中，需要用氫氧化鈉溶液吸收，離子方程式：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案為：NaOH溶液；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）依據(jù)流程分析制備反應(yīng)需要保持溫度再85°C左右需要用水浴加熱，用溫度計(jì)控制溫度高低，水浴需要的儀器有酒精燈、燒杯、溫度計(jì)，故答案為：燒杯、溫度計(jì)；
（3）I₂+2KClO₃+HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KH（IO₃）₂+KCl+Cl₂↑，依據(jù)反應(yīng)可知碘單質(zhì)反應(yīng)完全后生成無(wú)色物質(zhì)，所以反應(yīng)后溶液變化為無(wú)色證明反應(yīng)完全，
故答案為：反應(yīng)混合溶液變?yōu)闊o(wú)色；
（4））“調(diào)pH至10”的目的是加入氫氧化鉀和碘酸氫鉀反應(yīng)生成KIO₃，故答案為：將KH（IO₃）₂轉(zhuǎn)化為KIO₃；
（5）流程中加入氯化鈣會(huì)和碘酸鉀發(fā)生反應(yīng)生成碘酸鈣，發(fā)生的反應(yīng)為：KIO₃+CaCl₂=Ca（IO₃）₂+2KCl，故答案為：KIO₃+CaCl₂=Ca（IO₃）₂+2KCl．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)操作的分析判斷，物質(zhì)性質(zhì)的分析，信息應(yīng)用能力，流程分析判斷是解題關(guān)鍵，注意知識(shí)積累，題目難度中等．