【题目】为了预防碘缺乏症,国家规定每千克食盐中应含有40~50 mg碘酸钾。碘酸钾晶体具有较高的稳定性,但在酸性溶液中,碘酸钾是一种较强的氧化剂,能跟某些还原剂反应生成碘;在碱性溶液中,碘酸钾能被氯气、次氯酸等更强的氧化剂氧化为更高价的碘的含氧酸盐。工业生产碘酸钾的流程如图所示。
(1)碘在周期表中的位置为__________________;
(2)碘、氯酸钾、水混合反应时,若两种还原产物所得电子的数目相同,请配平该反应的化学方程式:____I2+____KClO3+____H2O=____KH(IO3)2+____KCl+____Cl2↑;
(3)混合反应后,用稀酸酸化的作用是___________________________,在稀盐酸和稀硝酸中不能选用的酸是_________,理由是__________________________________;
(4)试剂X的化学式为__________,写出用试剂X调pH的化学方程式__________________;
(5)如果省略“酸化”、“逐氯”、“结晶①、过滤”这三步操作,直接用试剂X调整反应混合物的pH,对生产碘酸钾有什么影响?________________________________________。
【答案】
(1)第五周期 第ⅦA族
(2)6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑
(3)促进氯气从反应混合物中逸出 稀盐酸 盐酸能还原已生成的碘酸氢钾
(4)KOH KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O
(5)反应产生的氯气能与氢氧化钾溶液反应生成KClO,KClO能将KIO3氧化成KIO4,从而不能得到碘酸钾
【解析】
试题分析:(1)碘的原子序数是127,在周期表中的位置为第五周期第第ⅦA族;
(2)根据方程式可知反应中I的化合价从0价升高到+5价,失去5个电子。氯酸钾中Cl元素化合价从+5价降低到0价和—1价,两种还原产物所得电子的数目相同,所以根据电子得失守恒可知配平后的方程式为6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑;
(3)混合反应后,用稀酸酸化,溶液酸性增强,因此其作用是促进氯气从反应混合物中逸出;由于盐酸能还原已生成的碘酸氢钾,所以不能选择盐酸;
(4)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;
(5)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。
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【题目】水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标,通常用每升水中溶解氧分子的质量表示,单位mg/L,我国《地表水环境质量标准》规定,生活饮用水源的DO不能低于5mg/L。某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略),测定某河水的DO。
1、测定原理:
碱性条件下,O2将Mn2+氧化为MnO(OH)2:①2Mn2++O2+4OH="2" MnO(OH)2↓
酸性条件下,MnO(OH)2将I氧化为I2:②MnO(OH)2+I+H+→Mn2++I2+H2O(未配平),用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2:③2S2O32+I2=S4O62+2I
2、测定步骤
a.安装装置,检验气密性,充N2排尽空气后,停止充N2。
b.向烧瓶中加入200mL水样。
c.向烧瓶中依次迅速加入1mLMnSO4无氧溶液(过量)、2mL碱性KI无氧溶液(过量),开启搅拌器,至反应①完全。
d搅拌并向烧瓶中加入2mL硫酸无氧溶液至反应②完全,溶液为中性或弱酸性。
e.从烧瓶中取出40.00mL溶液,以淀粉作指示剂,用0.01000mol/L Na2S2O3溶液进行滴定,记录数据。
f.……
g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。
回答下列问题:
(1)配置以上无氧溶液时,除去所用溶剂水中氧的简单操作为__________。
(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器为__________。
①滴定管②注射器③量筒
(3)搅拌的作用是__________。
(4)配平反应②的方程式,其化学计量数依次为__________。
(5)步骤f为__________。
(6)步骤e中达到滴定终点的标志为__________。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50mL,水样的DO=__________mg/L(保留一位小数)。作为饮用水源,此次测得DO是否达标:__________(填“是”或“否”)
(7)步骤d中加入硫酸溶液反应后,若溶液pH过低,滴定时会产生明显的误差,写出产生此误差的原因(用离子方程式表示,至少写出2个)__________。
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【题目】新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。
(1)Ti(BH4)3是一种储氢材料,可由TiCl4和LiBH4反应制得。
①基态Cl原子中,电子占据的最高能层符号为______,该能层具有的原子轨道数为_______。
②LiBH4由Li+和BH4-构成,BH4-的立体结构是_________,B原子的杂化轨道类型是________。
Li、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为________。
(2)金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。
①LiH中,离子半径Li+_______H-(填“>”、“=”或“<”).
②某储氢材料是第三周期金属元素M的氢化物.M的部分电离能如表所示:
M是________ (填元素符号)。
(3)NaH具有NaCl型晶体结构,已知NaH晶体的晶胞参数a=488pm(棱长),Na+半径为102pm,H-的半径为________,NaH的理论密度是___________g·cm-3(只列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数为NA)
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【题目】在有机物分子中,当碳原子连有4个不同的原子或原子团时,这种碳原子称为“手性碳原子”。凡具有一个手性碳原子的化合物一定具有光学活性。例如,有机物含有一个手性碳原子,具有光学活性,当发生下列化学变化,生成的新有机物仍有光学活性的是( )
A、与NaOH溶液共热 B、与银氨溶液共热
C、与金属钠反应 D、与氢气发生加成反应
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【题目】水合肼 (N2H4·H2O) 常用作还原剂和抗氧剂,其熔点为 -40℃,沸点 118.5℃,极毒。实验室用如下装置制取水合肼(N2H4·H2O)涉及下列反应:
CO(NH2)2+ 2NaOH +NaClO = Na2CO3 + N2H4·H2O + NaCl
N2H4·H2O + 2NaClO = N2↑ + 3H2O + 2NaCl]
请回答下列问题:
(1)配制30%NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量筒外,还有 (填标号)。
A.容量瓶 B.烧杯 C.烧瓶 D.玻璃棒
(2)将Cl2通入30%NaOH溶液制备NaClO的化学方程式 。
(3)实验时,如果将 NaOH 和NaClO的混合溶液一次性加入三颈烧瓶,可能会造成的结果是__________。
(4)实验时可根据_________判断N2H4·H2O开始蒸出。
(5)已知:N2H4·H2O + 2I2= N2↑+ 4HI + H2O。测定水合肼的质量分数可采用下列步骤:
①取1.250g试样,经溶解、转移、定容等步骤,配制250mL溶液。
②移取10.00mL溶液于锥形瓶中,滴入几滴淀粉溶液,加20mL水,摇匀。
③将0.1000mol·L-1碘的标准溶液盛放在__________滴定管中(填“酸式”或“碱式”),当_____________停止滴定,消耗碘的标准溶液为18.00mL,则产品中N2H4·H2O的质量分数为__________。
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【题目】以乙烯为原料合成环状化合物 E(C4H4O4)的流程如下。
请回答下列问题:
(1)E 的结构简式是_______________;C 中所含官能团的名称是____________。
(2)在乙烯的同系物中,所有碳原子一定共平面且碳原子数最多的分子的结构简式是__________,名称(系统命名)是______________。
(3)反应①⑤中,属于取代反应的是_______(填写编号)。
(4)写出反应②的化学方程式______________ 。
(5)F是E的同分异构体,且1 mol F与足量的 NaHCO3溶液反应可放出2mol CO2气体,请写出符合条件的F的所有的结构简式______________ 。
(6)参照上述合成路线的表示,设计以乙烯为原料制备乙二醇的最简合成路线:
__________________________________________________________________________________。
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【题目】已知乙烯能发生以下转化:
(1)乙烯的结构简式为: 。
(2)写出B、D化合物中官能团的名称:B ;D ;
(3)写出反应的化学方程式
①: 反应类型:
②: 反应类型:
③: 反应类型:
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【题目】某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Fe3+、Al3+、SO、CO
等离子。当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时,发现生成沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.原溶液中含有的阳离子是H+、Fe3+、Al3+
B.原溶液中一定含有SO和Na+
C.原溶液中含有的Fe3+和Al3+的物质的量之比为1∶1
D.反应最后形成的溶液中含有的溶质为Na2SO4
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