Question

【题目】微型化学实验可以有效实现化学实验绿色化的要求。如下图所示在一块衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0.1mol/L的KI(含淀粉溶液)、NaOH的酚酞(C20H14O4)试液、FeCl2(含KSCN)溶液各一滴，在圆心处放置一粒芝麻大小的KMnO4的晶体，向KMnO4的晶体上滴加一滴浓盐酸，再立即用表面皿盖好根据上述描述涉及到的元素，回答下列问题：

(1)a中反应的化学反应方程式为________________________________________证明KI中含有钾元素的方法是：____________________________。

(2)c中反应的离子反应方程式为_______________________________________b中的现象是________________________________________________。

(3)短周期原子半径最大的原子共有______种不同能量的电子。它与同周期原子半径最小元素形成晶体，该晶体中每个阳离子周围距离最近有_______个阴离子。

(4)把少许 KMnO4撒入盛水烧杯中溶解，包含物理过程(即__________过程和化学过程(即_____________过程。所以，溶液中的有色离子应该是__________________(写名称)

(5)NH3与H2O分别能与H+结合成NH4+与H3O+。与NH4+具有相同空间构型的微粒是_______；

a.H3O+b.CH4c.P4d.NH3

(6)加碘盐中含碘量为20mg~50mg/kg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg，若用KI与 Cl2反应制KIO3，至少需要消耗Cl2___________________L(标准状况，保留2位小数)

Answer 1

【答案】2KI+ Cl2→2KCl +I2 焰色反应Cl2+2OH－→ Cl－+ Cl O－+H2O溶液变为红色46扩散水合水合高锰酸根离子BC10.58

【解析】

（1）高锰酸钾具有强氧化性，能把盐酸氧化生成氯气，自身被还原生成氯化锰，所以发生的反应方程式为：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，氯气与碘化钾发生：2KI+Cl2=2KCl+I2，单质碘遇淀粉变蓝，无色碘化钾溶液逐渐变成蓝色；检验钾离子要通过焰色反应，通过钴玻璃观察焰色反应呈紫色证明含钾离子；故答案为：2KI+Cl2=2KCl+I2；焰色反应；
（2）在碱性条件下自身发生氧化还原反应：2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O，氢氧化钠浓度逐渐减小，酚酞溶液的红色逐渐褪去；氯气与Fe2+发生：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，铁离子遇硫氰化钾变红，故答案为：2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O；溶液变为红色；
（3）短周期原子半径最大的原子为钠元素，电子排布式为：1s22s22p63s1，1s、2s、2p、3s能级上电子能量各不相同，故有4种不同能量的电子；第3周期原子半径最小的为氯元素，钠和氯形成的为离子晶体，每个钠离子周围距离最近的氯离子有6个（同一面上4个，上下各1个），故答案为：4；6；
（4）把少许KMnO4撒入盛水烧杯中溶解，包含物理过程即扩散过程，化学过程即形成水合离子的过程，水合钾离子无色，故有色离子为水合高锰酸根离子；
故答案为：扩散；水合；水合高锰酸根离子；
（5）NH4+的空间结构为正四面体；H3O+、CH4、P4、NH3的空间结构为三角锥形、正四面体、正四面题、三角锥形，所以微粒与NH4+具有相同空间构型的微粒是CH4、P4，故选：b、c；
（6）1000kg加碘食盐中含碘20g，KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl，根据KIO3～I～KI～3Cl2可知，则需要消耗标准状况下Cl2的体积为：×3×22.4L/mol=10.58L。故答案为10.58。