精英家教網(wǎng)碘被稱為“智力元素”,科學(xué)合理地補充碘可防止碘缺乏。馑徕洠↘IO3)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)中與碘化物作用生成單質(zhì)碘.
(1)以碘為原料,通過電解制備碘酸鉀的實驗裝置如圖所示.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.電解時,陽極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為
 
;每生成1mol KIO3,電路中通過電子的物質(zhì)的量是
 
 mol;
(2)若用不同種電池作為上述實驗的電源,請分析電池反應(yīng).
①鉛蓄電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Pb+PbO2+2H2SO4
放電
充電
2H2O+2PbSO4,則它在充電時的陽極反應(yīng)為:
 
;
②MnO2-Zn組成堿性干電池在放電時的負極反應(yīng)為:
 
;
③以丙烷為燃料制作新型燃料電池,電池的正極通入O2和CO2,負極通入丙烷,電解質(zhì)是熔融碳酸鹽,電池總反應(yīng)方程式為:C3H8+5O2═3CO2+4H2O.寫出該電池正極的電極反應(yīng):
 
;
④當產(chǎn)生相同質(zhì)量的KIO3時,理論上,上述三種電池中分別消耗的Pb、Zn、丙烷的物質(zhì)的量之比是
 

(3)電解過程中,為確定電解是否完成,需檢驗電解液中是否有I-.請設(shè)計一個檢驗電解液中是否有I-的實驗方案.(寫出實驗方法、現(xiàn)象和結(jié)論)
分析:(1)陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)碘酸鉀和碘的化合價變化計算;
(2)①充電時,陽極上硫酸鉛失電子發(fā)生氧化反應(yīng);
②鋅錳堿性干電池中,鋅易失電子作負極,二氧化錳作正極;
③丙烷燃料電池中,正極上氧氣得電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子;
④根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等進行計算;
(3)酸性條件下,碘離子和碘酸根離子能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘單質(zhì),淀粉遇碘變藍色,根據(jù)溶液是否變藍判斷是否含有碘離子.
解答:解:(1)電解時,陽極上碘離子失電子生成碘單質(zhì),電極反應(yīng)式為:2I--2e-═I2,每生成1mol KIO3,電路中通過電子的物質(zhì)的量=1mol×[5-(-1)]=6mol,
故答案為:2I--2e-═I2;6;
(2)①充電時,陽極上硫酸鉛失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為PbSO4(s)+2H2O-2e-═PbO2+4H++SO42-
故答案為:PbSO4(s)+2H2O-2e-═PbO2+4H++SO42-;
②鋅錳堿性干電池中,鋅易失電子作負極,二氧化錳作正極,負極上電極反應(yīng)式為Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2,
故答案為:Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2
③丙烷燃料電池中,正極上氧氣得電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子,電極反應(yīng)式為O2+2CO2+4e-═2CO32-,
故答案為:O2+2CO2+4e-═2CO32-;
④1mol Pb、Cd、丙烷失去的電子分別為2mol、2mol、20mol,所以根據(jù)得失電子守恒可知,Pb、Cd、丙烷的物質(zhì)的量之比是10:10:1,
故答案為:10:10:1;
(3)電解后的溶液區(qū)含有碘酸根離子,酸性條件下,碘離子和碘酸根離子能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘單質(zhì),淀粉溶液遇碘變藍色,所以實驗方法是:取少量陽極區(qū)電解液于試管中,加稀硫酸酸化后加入幾滴淀粉溶液,觀察是否變藍;如果陽極區(qū)含有碘離子,加入稀硫酸后就有碘單質(zhì)生成,淀粉溶液就會變藍色,否則不變色,
故答案為:取少量陽極區(qū)電解液于試管中,加稀硫酸酸化后加入幾滴淀粉溶液,觀察是否變藍;如果陽極區(qū)含有碘離子,加入稀硫酸后就有碘單質(zhì)生成,淀粉溶液就會變藍色,否則不變色.
點評:本題考查了原電池和電解池原理、離子檢驗等知識點,明確各個電極上得失電子及反應(yīng)類型是解本題關(guān)鍵,難點是電極反應(yīng)式的書寫,要根據(jù)電解質(zhì)來分析解答,難度中等.
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:閱讀理解

(2010?四川)碘被稱為“智力元素”,科學(xué)合理地補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驗裝置如圖所示.請回答下列問題:
(1)碘是
紫黑色
紫黑色
(填顏色)固體物質(zhì),實驗室常用
升華
升華
方法來分離提純含有少量雜質(zhì)的固體碘.
(2)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.電解時,陽極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為
2I--2e-=I2
2I--2e-=I2
;陰極上觀察到的實驗現(xiàn)象是
有氣泡產(chǎn)生
有氣泡產(chǎn)生

(3)電解過程中,為確定電解是否完成,需檢驗電解液中是否有I-.請設(shè)計一個檢驗電解液中是否有I-的實驗方案,并按要求填寫下表.
要求:所需藥品只能從下列試劑中選擇,實驗儀器及相關(guān)用品自選.
試劑:淀粉溶液、碘化鉀淀粉試紙、過氧化氫溶液、稀硫酸.
實驗方法 實驗現(xiàn)象及結(jié)論
取少量陽極區(qū)電解液于試管中,加稀硫酸酸化后加入幾滴淀粉溶液,觀察是否變藍.
取少量陽極區(qū)電解液于試管中,加稀硫酸酸化后加入幾滴淀粉溶液,觀察是否變藍.
如果不變藍,說明無I-.(如果變藍,說明有I-
如果不變藍,說明無I-.(如果變藍,說明有I-
(4)電解完畢,從電解液中得到碘酸鉀晶體的實驗過程如下:

步驟②的操作名稱是
冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
,步驟⑤的操作名稱是
干燥
干燥
.步驟④洗滌晶體的目的是
洗去吸附在碘酸鉀晶體上的氫氧化鉀等雜質(zhì)
洗去吸附在碘酸鉀晶體上的氫氧化鉀等雜質(zhì)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

碘被稱為“智力元素”,科學(xué)合理地補碘可防止碘缺乏癥.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.以碘為原料,通過電解可以制備碘酸鉀.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(實驗裝置如右圖所示).以下有關(guān)該實驗的說法錯誤的是( 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

碘被稱為“智力元素”,科學(xué)合理地補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驗裝置如1圖所示.請回答下列問題:
(1)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.
電解時,陽極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為
2I--2e-=I2
2I--2e-=I2
;陰極上觀察到的實驗現(xiàn)象是
有氣泡產(chǎn)生
有氣泡產(chǎn)生

(2)電解過程中,為確定電解是否完成,需檢驗電解液中是否有I-.請寫出檢驗電解液中是否有I-所需的實驗藥品:
氯氣、淀粉試液
氯氣、淀粉試液

(3)電解完畢,從電解液中得到碘酸鉀晶體的實驗過程如圖2:步驟②的操作名稱是
冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
,步驟⑤的操作名稱是
干燥
干燥
.步驟④洗滌晶體的目的是
洗去吸附在碘酸鉀晶體上的氫氧化鉀等雜質(zhì)
洗去吸附在碘酸鉀晶體上的氫氧化鉀等雜質(zhì)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(1)利用如圖裝置,可以模擬鐵的電化學(xué)防護.若X為碳棒,為減緩鐵的腐蝕,開關(guān)K應(yīng)該置于
N
N
處.若X為鋅,開關(guān)K置于M處,該電化學(xué)防護法稱為
犧牲陽極的陰極保護法
犧牲陽極的陰極保護法

(2)肼(N2H4)又稱聯(lián)氨,是一種可燃性液體,其燃燒熱較大且燃燒產(chǎn)物對環(huán)境無污染,故可以用作火箭燃料.肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%-30%的KOH溶液.該電池放電時,通入肼的一極為
極,該極的電極反應(yīng)式是
N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O
N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O
,電池工作一段時間后,電解質(zhì)溶液的pH將
減小
減小
(填“增大”、“減小”、“不變”).
(3)碘被稱為“智力元素”,科學(xué)合理地補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,可通過電解制備碘酸鉀.(陰、陽兩極均用惰性電極,陰極室與陽極室用陽離子交換膜隔開)請回答下列問題:
①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.電解時,陽極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為
2I--2e-=I2
2I--2e-=I2

②電解過程中,為確定電解是否完成,需檢驗電解液中是否有I-.請設(shè)計一個檢驗電解液中是否有I-的實驗方案,并按要求填寫下表.
要求:所需藥品只能從下列試劑中選擇,實驗儀器及相關(guān)用品自選.
試劑:淀粉溶液、碘化鉀淀粉試紙、過氧化氫溶液、稀硫酸.
實驗方法 實驗現(xiàn)象及結(jié)論

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