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题目
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(2014届上海市八校高三年级联合调研考试化学试卷)
为了预防碘缺乏症,国家规定每千克食盐中应含40~50mg碘酸钾。碘酸钾晶体有较高的稳定性,但在酸性溶液中,碘酸钾是一种较强的氧化剂,能跟某些还原剂作用生成碘;在碱性溶液中,碘酸钾能被氯气、次氯酸等强氧化剂氧化为更高价的碘的含氧酸盐。
【问题1】工业生产碘酸钾的流程如下: 

(1)碘、氯酸钾和水混合后的反应为(未配平):I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑。该方程式配平时,系数有多组,原因是                    。
(2)X的化学式为          ;写出用试剂X调节pH的化学方程式:             
(3)生产中,如果省去“酸化”、“逐氯”、“结晶①、过滤”这三步操作,直接用试剂X调整反应后溶液的pH,对生产碘酸钾有什么具体影响?              。
【问题2】已知:KIO3+5KI+3H2SO4→3K2SO4+3I2+3H2O;  I2+2S2O32→2I+S4O62
(4)检验加碘食盐中的碘元素,学生甲利用碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生反应。用四氯化碳检验碘单质时,看到的明显现象有                         
(5)测定加碘食盐中碘的含量,学生乙设计的实验步骤如下:
a.准确称取w g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入过量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
c.以淀粉为指示剂,加入物质的量浓度为2.0×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液10.0mL恰好反应。
则加碘食盐样品中的碘元素含量是             mg/kg(以含w的代数式表示)。
(6)学生丙又对纯净的NaCl(不含KIO3)进行了下列实验:
操作步骤
实验现象
取1g纯净的NaCl,加3mL水配成溶液。
溶液无变化
滴入5滴淀粉溶液和1mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,振荡。
溶液无变化
然后再滴入1滴1mol·L-1的H2SO4,振荡。
溶液变蓝色
 
①推测实验中产生蓝色现象的可能原因,用离子方程式表示         
②根据学生丙的实验结果,请对学生乙的实验结果作出简要评价:             
答案

(1)有两种还原产物生成。
(2)KOH;  KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2
(3)反应产生的氯气跟KOH反应生成KClO, KClO能将KIO3氧化成KIO4从而不能得到碘酸钾。
(4)液体分层,下层液体呈现紫红色。
(5)1270/3W或 (423.33/W)。
(6)①4I+4H++O2→2I2+2H2O;② 因加入了过量KI溶液,乙实验结果会偏大。
解析

(1)碘、氯酸钾和水混合后的反应为(未配平):I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑。该反应是氧化还原反应,由于在氧化还原反应中电子转移数目相等,而有两种还原产物生成。它们相对量的多少不同,配平时的系数就不同。因此在该方程式配平时,系数有多组。
(2)晶体①为KH(IO3)2,把晶体从溶液中过滤出来,洗涤干净,然后用水溶解得到KH(IO3)2的溶液,要把酸式盐变为正盐KIO3,就要加碱来调节溶液的pH值。为了不引入新的杂质,所以要用KOH。该反应的方程式为KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O
(3)反应I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑产生的氯气跟KOH反应生成KClO, KClO能将KIO3氧化成KIO4从而不能得到碘酸钾。导致操作失败,前功尽弃。
(4)检验加碘食盐中的碘元素,学生甲利用碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生反应KIO3+5KI+3H2SO4→3K2SO4+3I2+3H2O。由于I2容易溶解在四氯化碳而不容易溶解在水中,水与四氯化碳互不相溶,CCl4的密度比水大,I2溶解在CCl4中而使溶液呈紫色.所以用四氯化碳检验碘单质时,看到的明显现象有液体分层,下层液体呈现紫红色。
(5)由方程式得关系式:KIO3~3I2~6S2O32.n(S2O32)=2.0×10-3mol/L×0.010L=2.0×10-5mol.所以n(KIO3)= 2.0×10-5mol÷6=1/3×10-5mol.m(I)= (1/3×10-5mol)×127g/mol=127/3×10-5g=127/3×10-2mg.所以在该加碘食盐中碘的含量为m(I)÷m(总)= 127/3×10-2mg÷W×10-3kg=1270/3W mg/kg。
(6)① 该食盐中无KIO3,而实验中产生蓝色现象的可能是空气中的氧气在酸性条件下把I-氧化为I2单质。4KI+2H2SO4+O2=2K2SO4+3I2+3H2O。碘单质遇淀粉变蓝色。该反应的离子方程式为4I+4H+ +O2=2I2+2H2O。②乙的实验中加入过量KI溶液,根据学生丙的实验结果,可知空气中的氧气也会导致产生一部分的碘单质。所以学生乙的实验结果比真实值会偏大。
核心考点
试题【(2014届上海市八校高三年级联合调研考试化学试卷)为了预防碘缺乏症,国家规定每千克食盐中应含40~50mg碘酸钾。碘酸钾晶体有较高的稳定性,但在酸性溶液中,碘】;主要考察你对氯及其化合物等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置。

(l)A是氯气发生装置,写出其中的化学反应方程式           
(2)a仪器的名称为           。
(3)实验开始时,先点燃A处的酒精灯,打开活塞K,让氯气充满整个装置,再点燃D处酒精灯,连接上E装置。D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉,反应产物为CO2和HC1。写出D中反应的化学方程式         ,装置C的作用是          。
(4)在E处,若漏斗内气体带有黄绿色,则紫色石蕊试液的颜色变化为       。
(5)若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水,反应过程中现象为           (填序号)。
①有白色沉淀生成;②无白色沉淀生成;③先生成白色沉淀,而后白色沉淀消失。
(6)D处反应完毕后,关闭活塞K,移去酒精灯,由于余热的作用,A处仍有Cl2
产生,则装置B中的现象是        ;若发现装置B中该现象不明显,可能的
原因是        ;查找原因时可用肥皂水或湿润的碘化钾淀粉试纸等,若用蘸
有浓氨水的玻璃棒检查时观察到有白烟产生,写出该氧化还原反应的化学方程
式                         。
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下列实验正确且能达到目的是
A.溴水中存在着如下的平衡:Br2+H2OHBr+HBrO,若要使溴水的颜色变浅,可采取的措施是加入NaI晶体
B.在温水瓶中加入Na2CO3溶液泡浸后加入盐酸能除去内壁CaSO4
C.用饱和的NaOH热溶液除去乙酸乙酯中的乙醇、乙酸
D.亚硫酸钠具有较强的还原性,检验亚硫酸钠试样是否变质:

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(18分)某化学研究小组探究溴化亚铁水溶液与氯气反应。
(1)该小组同学用下图所示装置制取干燥纯净的氯气。

仪器A的名称是________,装置C中的试剂是________,装置F的作用是________;写出制备氯气的离子方程式________。
(2)该小组同学对Cl2与FeBr2溶液的反应进行实验探究。
【实验过程】
向l00mL0. 1mol的溶液缓缓通入100 mLCl2(标准状况),溶液由浅绿色逐渐变黄色;继续通人Cl2,溶液黄色加深,变为棕黄色。
【提出假设】上述现象发生的原因可能是:
假设1:Cl2先将Fe2氧化生成Fe3,溶液逐渐变黄色,Cl2再把Br氧化成Br2,溶液变为棕黄色。
假设2:Cl2先将Br氧化生成Br2,溶液逐渐变黄色,Cl2再把Fe2氧化成Fe3,溶液变为棕黄色。
【实验方案】
方案甲:设计实验验证由浅绿色逐渐变黄色的原因________(说明实验操作、现象和结论)。
方案乙:设计对比实验验证氧化性顺序

根据实验得出Cl2、Fe3、Br2氧化性由强到弱的顺序为________,上述假设合理的是________。
(3)若向含有0.1 molFeBr2的溶液中通人0.1molCl2充分反应,写出反应的离子方程式:________ 。
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下列关系图中,A是一种正盐,B为气态氢化物,C是单质,F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下图所示的转化关系(其它反应产物和所需条件均已略去)。则下列说法中不正确的是
A.当X是强酸时,A~F均含同一种元素,F可能为H2SO4
B.当X是强碱时,A~F均含同一种元素,F可能为HNO3
C.B和Cl2的反应为氧化还原反应
D.当X是强酸时,常温下C为气态单质

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将过量的氯气通入30mL浓度为10.0mol/L的氢氧化钠浓溶液中,加热少许时间后溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO3的共存体系。下列判断正确的是
A.与NaOH反应的氯气一定为0.15 mol
B.当反应中被氧化的氯元素和被还原的氯元素之比为1:4时,溶液中NaClO和NaClO3的物质的量之比为3:1
C.溶液中n(Na):n(Cl)可能为7:3
D.若Cl2与NaOH的反应中转移的电子为n mol,则0.15<n<0.35

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