15.碘被稱為“智力元素”,科學(xué)合理地補(bǔ)充碘可防止碘缺乏病.碘酸鉀(KIO3)是國家規(guī)定的食鹽加碘劑,它的晶體為白色,可溶于水.碘酸鉀在酸性介質(zhì)中與過氧化氫或碘化物作用均生成單質(zhì)碘.以碘為原料,通過電解制備碘酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.
請回答下列問題:
(1)碘是紫黑色(填顏色)固體物質(zhì),實(shí)驗(yàn)室常用升華方法來分離提純含有少量雜質(zhì)的固體碘.
(2)寫出碘酸鉀在酸性介質(zhì)中與過氧化氫反應(yīng)的離子方程式:2IO3-+2H++5H2O2=I2↓+5O2↑+6H2O
(3)電解前,先將一定量的精制碘溶于過量氫氧化鉀溶液,溶解時發(fā)生反應(yīng):3I2+6KOH═5KI+KIO3+3H2O,將該溶液加入陽極區(qū).另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū),電解槽用水冷卻.圖中的序號3應(yīng)為陰離子交換膜(填“陽”或“陰”);電解時,陽極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為I-+6OH--6e-=IO3-+3H2O.
(4)教材中利用KI與空氣的反應(yīng)來探究反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系,現(xiàn)有1mol/L的KI溶液、0.1mol/L的H2SO4溶液、淀粉溶液,則實(shí)驗(yàn)時這幾種試劑的加入順序?yàn)椋篕I溶液、淀粉溶液、0.1mol/L的H2SO4溶液;反應(yīng)的離子方程式為4H++4I-+O2=2I2+2H2O.
(5)已知KI+I2?KI3,將I2溶于KI溶液,在低溫條件下,可制得KI3•H2O.該物質(zhì)作為食鹽加碘劑是否合適?否(填“是”或“否”),并說明理由低溫制備的KI3受熱易分解為I2,而I2受熱易升華.為了提高加碘鹽(添加KI)的穩(wěn)定性,可加穩(wěn)定劑減少碘的損失.下列物質(zhì)中有可能作為穩(wěn)定劑的是AC.
A.Na2S2O3B.AlCl3C.Na2CO3D.NaNO2

分析 (1)碘是紫黑色固體;加熱時碘易升華.
(2)KIO3在酸性介質(zhì)中與過氧化氫作用生成單質(zhì)碘和氧氣;
(3)電解時,陽極上發(fā)生氧化反應(yīng),碘離子在陽極上失去電子結(jié)合氫氧根生成碘酸根離子;
(4)KI溶液在硫酸提供的酸性環(huán)境下,被氧氣氧化成單質(zhì)碘;
(5)根據(jù)KI具有還原性及氧化還原反應(yīng)、KI3在常溫下不穩(wěn)定性來分析;根據(jù)提高加碘鹽(添加KI)的穩(wěn)定性,主要是防止I- 被氧化來分析.

解答 解:(1)碘是紫黑色固體;加熱條件下碘易升華,雜質(zhì)不易升華,所以采用升華的方法分離碘單質(zhì),故答案為:紫黑色;升華;
(2)KIO3在酸性介質(zhì)中與過氧化氫作用生成單質(zhì)碘和氧氣,+5價碘元素降低生成碘單質(zhì),-1價的氧升高生成氧氣,該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為2IO3-+2H++5H2O2=I2↓+5O2↑+6H2O,故答案為:2IO3-+2H++5H2O2=I2↓+5O2↑+6H2O;
(3)電解時,陽極上發(fā)生氧化反應(yīng),碘離子向陽極移動,在陽極上失去電子生成碘酸根離子,電極反應(yīng)式為I-+6OH--6e-=IO3-+3H2O,所以陰極的陰離子氫氧根要移向陽極,所以圖中的序號3應(yīng)為陰離子交換膜,故答案為:陰;I-+6OH--6e-=IO3-+3H2O;
(4)KI溶液在硫酸提供的酸性環(huán)境下,被氧氣氧化成單質(zhì)碘,反應(yīng)的離子方程式為:4H++4I-+O2=2I2+2H2O,故答案為:4H++4I-+O2=2I2+2H2O;
(5)KI作為加碘劑的食鹽在保存過程中,KI會被空氣中氧氣氧化,KI在潮濕空氣中氧化的反應(yīng)化學(xué)方程式為:4KI+O2+2H2O═2I2+4KOH,根據(jù)題目告知,KI3•H2O是在低溫條件下,由I2溶于KI溶液可制得.再由題給的信息:“KI+I2?KI3”,可知KI3在常溫下不穩(wěn)定性,低溫條件下易分解為KI和I2,KI又易被空氣中的氧氣氧化,I2易升華,所以KI3•H2O作為食鹽加碘劑是不合適的;
提高加碘鹽(添加KI)的穩(wěn)定性,主要是防止I- 被氧化,根據(jù)題給信息“還原性:S2O32->I-”和氧化還原反應(yīng)的強(qiáng)弱規(guī)律,可以選Na2S2O3作穩(wěn)定劑;又由題給信息“3I2+6OH-═IO3-+5I-+3H2O”,可知I2與OH-會發(fā)生反應(yīng)生成IO3-和5I-,而Na2CO3水解呈堿性,因而也可以用Na2CO3作穩(wěn)定劑,防止加碘鹽(添加KI)在潮濕環(huán)境下被氧氣氧化.至于AlCl3,水解后呈酸性,且還原性I->Cl-,所不能作穩(wěn)定劑;NaNO2當(dāng)遇強(qiáng)還原性物質(zhì)時能表現(xiàn)出氧化性,則NaNO2與KI能發(fā)生氧化還原反應(yīng)為2NO2-+2I-+4H+=2NO↑+I2+2H2O,所以不能作穩(wěn)定劑,
故答案為:否;低溫制備的KI3受熱易分解為I2,而I2受熱易升華;AC.

點(diǎn)評 本題考查了碘的物理性質(zhì)、電解原理、碘離子的檢驗(yàn)等性質(zhì),難度不大,明確酸性條件下碘離子和碘酸根離子能生成碘單質(zhì),堿性條件下,碘能和氫氧根離子生成碘離子和碘酸根離子.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.下列反應(yīng)的化學(xué)方程式(或離子方程式)錯誤的是( 。
A.苯酚與氫氧化鈉溶液反應(yīng)
B.溴乙烷與NaOH溶液混和共熱CH3CH2Br+NaOH$→_{△}^{水}$CH2═CH2↑+H2O+NaBr
C.乙醛與銀氨溶液反應(yīng) CH3CHO+2[Ag(NH32]OH$\stackrel{△}{→}$CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
D.乙醇的消去反應(yīng)   CH3CH2OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH2═CH2↑+H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.下列敘述中完全正確的一組是( 。
①常溫常壓下,1mol甲基(-CH3)所含的電子數(shù)為10NA
②由Cu.Zn和稀硫酸組成的原電池工作時,若Cu極生成0.2gH2,則電路通過電子0.2NA
③在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2L NO與11.2L O2混合后氣體分子數(shù)為0.75NA
④常溫常壓下,16g O3所含的原子數(shù)為NA
⑤1mol C10H22分子中共價鍵總數(shù)為31NA
⑥1mol Cl2發(fā)生反應(yīng)時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)一定是2NA
⑦標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L水中含分子數(shù)為NA
A.①②③④⑤B.②④⑤⑥⑦C.②④⑤D.①②⑤

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.在AgCl沉淀中加足量KI溶液,白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色沉淀,有關(guān)結(jié)論正確的是( 。
A.Ksp(AgI)>Ksp(AgCl)
B.加過量KI溶液充分反應(yīng)后,溶液中Ag+和I-的濃度之積大于Ksp(AgI)
C.加過量KI溶液充分反應(yīng)后,溶液中Ag+和Cl-的濃度之積大于Ksp(AgCl)
D.以上結(jié)論都不正確

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.X、Y、Z、M、W為五種原子序數(shù)依次增大短周期元素.Y、Z、M是同一周期的元素,且最外層電子數(shù)之和為15,Y與M可形成YM2分子;X與Z形成的氣態(tài)化合物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.76g/L;W的質(zhì)子數(shù)是X、Y、Z、M四種元素質(zhì)子數(shù)之和的1/2.下列說法正確的是( 。
A.原子半徑:W>Z>Y>X>M
B.YM2、Y2X2、W2M2均為直線型的共價化合物
C.元素Z和元素M的最高正價的數(shù)值之和等于11
D.由X、Y、Z、M四種元素形成的化合物中可能含有離子鍵

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.下列各組的比值等于2:1的是( 。
A.pH值均為12的燒堿溶液與氫氧化鋇溶液的物質(zhì)的量濃度之比
B.硫化鉀溶液中c(K+)與c(S2-)之比
C.相同溫度下,0.2mol•L-1的醋酸溶液與0.1mol•L-1的醋酸溶液中的c(H+)之比
D.10mL 0.5mol•L-1的鹽酸溶液與5mL 0.5mol•L-1的醋酸溶液中的n(H+)之比

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.X、Y、Z、W、R是5種短周期元素,其原子序數(shù)依次增大.X是周期表中原子半徑最小的元素,Y原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,Z、W、R處于同一周期,R與Y處于同一族,Z、W原子的核外電子數(shù)之和與Y、R原子的核外電子數(shù)之和相等.下列說法正確的是( 。
A.元素Y、Z、W形成的離子具有相同電子層結(jié)構(gòu),其離子半徑依次增大
B.39g Z2Y2中含有的離子數(shù)約為1.204×1024
C.元素Z、R的氧化物的水化物之間相互反應(yīng)生成的鹽溶液一定呈中性
D.元素Y、R分別與元素X形成的化合物的熱穩(wěn)定性:XmY>XmR

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.由CH3CH=CH2合成CH2(OOCCH3)CH(OOCCH3)CH2(OOCCH3)時,需要經(jīng)過的反應(yīng)( 。
A.加成→取代→取代→取代B.取代→加成→取代→取代
C.取代→取代→加成→取代D.取代→取代→取代→加成

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如圖所示
(1)溶液A的溶質(zhì)是NaOH;
(2)電解飽和食鹽水的離子方程式是2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑.

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