练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    精英家教网碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病．碘酸钾（KIO3）是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水．碘酸钾在酸性介质中与碘化物作用生成单质碘．
    （1）以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示．电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I2+6KOH═5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区．另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却．电解时，阳极上发生反应的电极反应式为
     
    ；每生成1mol KIO3，电路中通过电子的物质的量是
     
     mol；
    （2）若用不同种电池作为上述实验的电源，请分析电池反应．
    ①铅蓄电池总反应的化学方程式为：Pb+PbO2+2H2SO4
    放电
    		充电
    2H2O+2PbSO4，则它在充电时的阳极反应为：
     
    ；
    ②MnO2-Zn组成碱性干电池在放电时的负极反应为：
     
    ；
    ③以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐，电池总反应方程式为：C3H8+5O2═3CO2+4H2O．写出该电池正极的电极反应：
     
    ；
    ④当产生相同质量的KIO3时，理论上，上述三种电池中分别消耗的Pb、Zn、丙烷的物质的量之比是
     
    ；
    （3）电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I-．请设计一个检验电解液中是否有I-的实验方案．（写出实验方法、现象和结论）
    分析：（1）阳极上失电子发生氧化反应，根据碘酸钾和碘的化合价变化计算；
    （2）①充电时，阳极上硫酸铅失电子发生氧化反应；
    ②锌锰碱性干电池中，锌易失电子作负极，二氧化锰作正极；
    ③丙烷燃料电池中，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子；
    ④根据转移电子相等进行计算；
    （3）酸性条件下，碘离子和碘酸根离子能发生氧化还原反应生成碘单质，淀粉遇碘变蓝色，根据溶液是否变蓝判断是否含有碘离子．
    解答：解：（1）电解时，阳极上碘离子失电子生成碘单质，电极反应式为：2I--2e-═I2，每生成1mol KIO3，电路中通过电子的物质的量=1mol×[5-（-1）]=6mol，
    故答案为：2I--2e-═I2；6；
    （2）①充电时，阳极上硫酸铅失电子发生氧化反应，电极反应式为PbSO4（s）+2H2O-2e-═PbO2+4H++SO42-，
    故答案为：PbSO4（s）+2H2O-2e-═PbO2+4H++SO42-；
    ②锌锰碱性干电池中，锌易失电子作负极，二氧化锰作正极，负极上电极反应式为Zn-2e-+2OH-═Zn（OH）2，
    故答案为：Zn-2e-+2OH-═Zn（OH）2；
    ③丙烷燃料电池中，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为O2+2CO2+4e-═2CO32-，
    故答案为：O2+2CO2+4e-═2CO32-；
    ④1mol Pb、Cd、丙烷失去的电子分别为2mol、2mol、20mol，所以根据得失电子守恒可知，Pb、Cd、丙烷的物质的量之比是10：10：1，
    故答案为：10：10：1；
    （3）电解后的溶液区含有碘酸根离子，酸性条件下，碘离子和碘酸根离子能发生氧化还原反应生成碘单质，淀粉溶液遇碘变蓝色，所以实验方法是：取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉溶液，观察是否变蓝；如果阳极区含有碘离子，加入稀硫酸后就有碘单质生成，淀粉溶液就会变蓝色，否则不变色，
    故答案为：取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉溶液，观察是否变蓝；如果阳极区含有碘离子，加入稀硫酸后就有碘单质生成，淀粉溶液就会变蓝色，否则不变色．
    点评：本题考查了原电池和电解池原理、离子检验等知识点，明确各个电极上得失电子及反应类型是解本题关键，难点是电极反应式的书写，要根据电解质来分析解答，难度中等．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2010?四川）碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病．碘酸钾（KIO3）是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水．碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘．以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示．请回答下列问题：
    （1）碘是
    紫黑色
    紫黑色
    （填颜色）固体物质，实验室常用
    升华
    升华
    方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘．
    （2）电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：
    3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区．另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却．电解时，阳极上发生反应的电极反应式为
    2I--2e-=I2
    2I--2e-=I2
    ；阴极上观察到的实验现象是
    有气泡产生
    有气泡产生
    ．
    （3）电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I-．请设计一个检验电解液中是否有I-的实验方案，并按要求填写下表．
    要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选．
    试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸．
    实验方法 实验现象及结论
    取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉溶液，观察是否变蓝．
    取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉溶液，观察是否变蓝．
    如果不变蓝，说明无I-．（如果变蓝，说明有I-）
    如果不变蓝，说明无I-．（如果变蓝，说明有I-）
    （4）电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：

    步骤②的操作名称是
    冷却结晶
    冷却结晶
    ，步骤⑤的操作名称是
    干燥
    干燥
    ．步骤④洗涤晶体的目的是
    洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质
    洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    碘被称为“智力元素”，科学合理地补碘可防止碘缺乏症．碘酸钾（KIO3）是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水．以碘为原料，通过电解可以制备碘酸钾．电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区．另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却（实验装置如右图所示）．以下有关该实验的说法错误的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病．碘酸钾（KIO3）是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水．碘酸钾在酸性介质中与碘化物作用均生成单质碘．以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如1图所示．请回答下列问题：
    （1）电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区．另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却．
    电解时，阳极上发生反应的电极反应式为
    2I--2e-=I2
    2I--2e-=I2
    ；阴极上观察到的实验现象是
    有气泡产生
    有气泡产生
    ．
    （2）电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I-．请写出检验电解液中是否有I-所需的实验药品：
    氯气、淀粉试液
    氯气、淀粉试液
    ．
    （3）电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如图2：步骤②的操作名称是
    冷却结晶
    冷却结晶
    ，步骤⑤的操作名称是
    干燥
    干燥
    ．步骤④洗涤晶体的目的是
    洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质
    洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （1）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护．若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于
    N
    N
    处．若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为
    牺牲阳极的阴极保护法
    牺牲阳极的阴极保护法
    ．
    （2）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性液体，其燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染，故可以用作火箭燃料．肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%-30%的KOH溶液．该电池放电时，通入肼的一极为
    负
    负
    极，该极的电极反应式是
    N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O
    N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O
    ，电池工作一段时间后，电解质溶液的pH将
    减小
    减小
    （填“增大”、“减小”、“不变”）．
    （3）碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病．碘酸钾（KIO3）是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水．碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘．以碘为原料，可通过电解制备碘酸钾．（阴、阳两极均用惰性电极，阴极室与阳极室用阳离子交换膜隔开）请回答下列问题：
    ①电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I2+6KOH═5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区．另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却．电解时，阳极上发生反应的电极反应式为
    2I--2e-=I2
    2I--2e-=I2
    ．
    ②电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I-．请设计一个检验电解液中是否有I-的实验方案，并按要求填写下表．
    要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选．
    试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸．
    实验方法 实验现象及结论

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案