Question

【題目】高碘酸鉀(KIO4)溶于熱水，微溶于冷水和氫氧化鉀溶液，可用作有機(jī)物的氧化劑。制備高碘酸鉀的裝置圖如下(夾持和加熱裝置省略)。回答下列問(wèn)題：

(1)裝置I中儀器甲的名稱是___________。

(2)裝置I中濃鹽酸與KMnO4混合后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___________。

(3)裝置Ⅱ中的試劑X是___________。

(4)裝置Ⅲ中攪拌的目的是___________。

(5)上述炭置按氣流由左至右各接口順序?yàn)?/span>___________(用字母表示)。

(6)裝置連接好后，將裝置Ⅲ水浴加熱，通入氯氣一段時(shí)間，冷卻析岀高碘酸鉀晶體，經(jīng)過(guò)濾，洗滌，干燥等步驟得到產(chǎn)品。

①寫出裝置Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________。

②洗滌時(shí)，與選用熱水相比，選用冷水洗滌晶體的優(yōu)點(diǎn)是___________。

③上述制備的產(chǎn)品中含少量的KIO3，其他雜質(zhì)忽略，現(xiàn)稱取ag該產(chǎn)品配制成溶液，然后加入稍過(guò)量的用醋酸酸化的KI溶液，充分反應(yīng)后，加入幾滴淀粉溶液，然后用1.0mol·L－1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為bL。

已知：KIO3+5KI+6CH3COOH===3I2+6CH3COOK+3H2O

KIO4+7KI+8CH3 COOH===4I2+8CH3COOK+4H2O

I2+2Na2S2O3===2NaI+N2S4O6

則該產(chǎn)品中KIO4的百分含量是___________(Mr(KIO3)=214，Mr(KIO4)=230，列出計(jì)算式)。

Answer 1

【答案】圓底燒瓶 16H++10Cl-+2MnO4-=2Mn2++8H2O+5Cl2↑ NaOH溶液 使反應(yīng)混合物混合均勻，反應(yīng)更充分 aefcdb 2KOH+KIO3+Cl2KIO4+2KCl+ H2O 降低KIO4的溶解度，減少晶體損失 100%

【解析】

本題為制備高碘酸鉀實(shí)驗(yàn)題，根據(jù)所提供的裝置，裝置III為KIO4的制備反應(yīng)發(fā)生裝置，發(fā)生的反應(yīng)為2KOH+KIO3+Cl2KIO4+2KCl+ H2O；裝置I可用來(lái)制取氯氣，為制備KIO4提供反應(yīng)物氯氣；裝置IV是氯氣的凈化裝置；裝置II是氯氣的尾氣吸收裝置；裝置的連接順序?yàn)?/span>I→IV→III→II，以此分析解答。

(1)根據(jù)裝置I中儀器甲的構(gòu)造，該儀器的名稱是圓底燒瓶，

因此，本題正確答案是：圓底燒瓶；

(2)濃鹽酸與KMnO4反應(yīng)生成氯化鉀、氯化錳、氯氣和水，根據(jù)得失電子守恒及電荷守恒和原子守恒寫出離子方程式是2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，

因此，本題正確答案是：2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

(3) 裝置II是氯氣的尾氣吸收裝置，所用的試劑X應(yīng)是NaOH溶液，

因此，本題正確答案是：NaOH溶液；

(4) 裝置III為KIO4的制備反應(yīng)發(fā)生裝置，用氯氣和NaOH的KIO3溶液反應(yīng)，攪拌的目的是使反應(yīng)混合物混合均勻，反應(yīng)更充分，

因此，本題正確答案是：使反應(yīng)混合物混合均勻，反應(yīng)更充分；

(5)根據(jù)以上分析，裝置的連接順序?yàn)?/span>I→IV→III→II，所以各接口順序?yàn)?/span>aefcdb，

因此，本題正確答案是：aefcdb；

(6)①裝置III為KIO4的制備反應(yīng)發(fā)生裝置，氯氣將KIO3氧化為KIO4，本身被還原為KCl，化學(xué)方程式為2KOH+KIO3+Cl2KIO4+2KCl+ H2O，

因此，本題正確答案是：2KOH+KIO3+Cl2KIO4+2KCl+ H2O；

②根據(jù)題給信息，高碘酸鉀(KIO4)溶于熱水，微溶于冷水和氫氧化鉀溶液，所以，與選用熱水相比，選用冷水洗滌晶體的優(yōu)點(diǎn)是降低KIO4的溶解度，減少晶體損失，

因此，本題正確答案是：降低KIO4的溶解度，減少晶體損失；

③設(shè)ag產(chǎn)品中含有KIO3和KIO4的物質(zhì)的量分別為x、y，則根據(jù)反應(yīng)關(guān)系：

KIO3~~~3I2，KIO4~~~4I2，I2~~~2Na2S2O3，

①214x+230y=a，②3x+4y=0.5b，聯(lián)立①、②，解得y=mol，

則該產(chǎn)品中KIO4的百分含量是100%=100%，

因此，本題正確答案是：100%。