- 硫和氮的氧化物
- 共10865题
2011年3月,日本福岛核电站发生核泄漏事故.为避免核幅射,需一次性口服100mg的131I,使人体甲状腺中碘达到饱和而不再吸收外界的碘,从而起到保护作用,于是有些人就去抢购碘盐和碘片.下表是某食用碘盐包装袋上的部分说明:
(1)碘元素属于卤族元素,请用电子式表示该元素族中沸点最高的气态氢化物分子的形成过程______,
(2)下列说法正确的是______
A.碘酸钾可氧化氯化钠
B.只用淀粉就能检验碘盐中的碘酸钾
C.高温会导致碘元素的损失:2KIO3 2KI+3O2↑
D.按最大含碘量计算,使人体甲状腺中碘达到饱和,至少需要一次性食用该品牌加碘盐1650g,由知可知仅靠服用加碘食盐是不能起到避免核辐射的作用.
(3)碘酸钾在工业上可用电解法制取.以石墨为阳极,以不锈钢为阴极,以KI溶液为电解液,在一定条件下电解,反应的方程式为:KI+3H2O KIO3+3H2↑.则阴极发生的电极反应是______.
(4)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应,配平化学方程式.
______KIO3+______KI+______H2SO4═______K2SO4+______I2+______H2O
(5)已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-.某学生测定食用碘盐中碘的含量,其步骤为:
a.准确称取一定质量的食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解配成样品溶液;
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
c.以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为2.0×10-3mol•L-1的Na2S2O3溶液,恰好反应完全.
d.重复操作3次.
若按平均每次操作消耗w g食盐、10.0mL Na2S2O3溶液时行计算,则所测盐中碘元素的含量是(以含w的代数式表示)______mg/kg.
正确答案
解:(1)卤族元素中,沸点最高的是HF,因为HF分子之间存在氢键,分子内部氢原子和氟原子之间存在共价键,形成过程可以表示为,
故答案为:;
(2)A.碘酸钾中的碘元素处于最高价,不能将氯离子氧化,与NaCl不反应,故A错误;
B.碘单质遇到淀粉显示蓝色,但是碘酸根离子不具有该性质,不能用淀粉检验碘酸钾的存在,故B错误;
C.高温下碘酸钾会分解,2KIO3 2KI+3O2↑,次性质类似于氯酸钾的性质,故C正确;
D.一次食用该品牌加碘盐1650g,是不现实的,所以仅仅靠服用加碘食盐是不能起到避免核辐射的作用,故D正确;
故选CD;
(3)在电解池的阴极上是电解质中的阳离子氢离子发生得电子的还原反应,电极反应为:2H++2e-═H2(或2H2O+2e-═H2+2OH-),
故答案为:2H++2e-═H2(或2H2O+2e-═H2+2OH-);
(4)氧化还原反应中,碘元素化合价升高值=1,碘元素化合价降低值=5,所以应该使得反应转移电子式5mol,根据电子守恒,碘酸钾的系数是1,碘化钾的系数是5,所以碘单质的系数是3,根据原子守恒,硫酸钾前边的系数是3,硫酸的系数是3,水前边系数是3,
故答案为:1;5;3;3;3;3;
(5)根据所发生的化学反应,KIO3+5KI+3H2SO4═3K2SO4+3I2+3H2O、I2+2S2O32-═2I-+S4O62-,得到碘酸根离子、碘单质以及硫代硫酸钠之间的关系式为:
KIO3~3I2~6S2O32-
1 6
0.01L×2.0×10-3mol•L-1
则碘酸钾中碘元素的含量是×106×100%=
mg/kg,故答案为:
.
解析
解:(1)卤族元素中,沸点最高的是HF,因为HF分子之间存在氢键,分子内部氢原子和氟原子之间存在共价键,形成过程可以表示为,
故答案为:;
(2)A.碘酸钾中的碘元素处于最高价,不能将氯离子氧化,与NaCl不反应,故A错误;
B.碘单质遇到淀粉显示蓝色,但是碘酸根离子不具有该性质,不能用淀粉检验碘酸钾的存在,故B错误;
C.高温下碘酸钾会分解,2KIO3 2KI+3O2↑,次性质类似于氯酸钾的性质,故C正确;
D.一次食用该品牌加碘盐1650g,是不现实的,所以仅仅靠服用加碘食盐是不能起到避免核辐射的作用,故D正确;
故选CD;
(3)在电解池的阴极上是电解质中的阳离子氢离子发生得电子的还原反应,电极反应为:2H++2e-═H2(或2H2O+2e-═H2+2OH-),
故答案为:2H++2e-═H2(或2H2O+2e-═H2+2OH-);
(4)氧化还原反应中,碘元素化合价升高值=1,碘元素化合价降低值=5,所以应该使得反应转移电子式5mol,根据电子守恒,碘酸钾的系数是1,碘化钾的系数是5,所以碘单质的系数是3,根据原子守恒,硫酸钾前边的系数是3,硫酸的系数是3,水前边系数是3,
故答案为:1;5;3;3;3;3;
(5)根据所发生的化学反应,KIO3+5KI+3H2SO4═3K2SO4+3I2+3H2O、I2+2S2O32-═2I-+S4O62-,得到碘酸根离子、碘单质以及硫代硫酸钠之间的关系式为:
KIO3~3I2~6S2O32-
1 6
0.01L×2.0×10-3mol•L-1
则碘酸钾中碘元素的含量是×106×100%=
mg/kg,故答案为:
.
碘酸钾是一种白色结晶粉末,无臭无味,酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂,与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用,被还原为单质碘,在碱性介质中,碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾.碘酸钾在常温下稳定,加热至560℃开始分解.工业生产碘酸钾的流程如下,在反应器中发生反应的化学方程式为:I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2(未配平)
(1)在反应器中发生的反应I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2(未配平),生成两种还原产物所得电子数目相同,请写出已配平的该反应的化学方程式:______.若有1mol I2完全反应,则该反应中转移电子的数目为______(设NA表示阿伏加德罗常数)
(2)步骤②中,用硝酸而不用HI,其原因可能是______.
(3)步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气,排出氯气的原因为______.
(4)参照下表碘酸钾的溶解度,步骤得到碘酸钾晶体,你建议的方法是______.
(5)KIO3可用电解的方法制得,原理是:以石墨为阳极,以不锈钢为阴极,在一定温度和电流下电解KI溶液.总反应方程式为KI+3H2O=KIO3+3H2↑,则阳极的电极反应式为:______.
正确答案
解:(1)I2是还原剂被氧化为KH(IO3)2,KClO3是氧化剂被还原为KCl、Cl2,生成两种还原产物所得电子数目相同,所以KCl、Cl2的系数之比为5:3,利用待定系数法,令KCl、Cl2的系数分别为5、3,氯原子获得电子总数为5×[5-(-1)]+3×2×5=60,根据电子转移守恒,所以I2的系数为=6,再根据原子守恒配平,反应方程式为6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2;I由I2中0价升高到KH(IO3)2中+5价,所以每个I原子失去5个电子,所以一分子I2失去10个电子,所以转移电子数为I2的10倍,故1mol I2完全反应,则该反应中转移电子的数目为10NA,故答案为:6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2;10NA;
(2)步骤中产生氯气,需要将氯气排出反应体系,加入硝酸的目的是制造酸性环境,促进氯气从反应体系中逸出,
酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂,HI具有还原性,能将已生成的碘酸氢钾还原,
故答案为:HI具有还原性,能将已生成的碘酸氢钾还原;
(3)由题中信息可知,在碱性条件下碘酸钾能被氯气氧化为高碘酸钾,所以应将氯气排出,故答案为:Cl2能将KIO3氧化成KIO4;
(4)根据图表可知碘酸钾的溶解度随温度的变化不大,因此,需要用蒸发结晶的方法得到碘酸钾晶体,故答案为:蒸发结晶;
(5)电解碘化钾溶液,I-离子在阳极上被氧化为IO3-,H2O在阴极上放电被还原为H2.所以阳极电极反应式为I-+6OH--6e-=IO3-+2H2O,
故答案为:I-+6OH--6e-=IO3-+2H2O.
解析
解:(1)I2是还原剂被氧化为KH(IO3)2,KClO3是氧化剂被还原为KCl、Cl2,生成两种还原产物所得电子数目相同,所以KCl、Cl2的系数之比为5:3,利用待定系数法,令KCl、Cl2的系数分别为5、3,氯原子获得电子总数为5×[5-(-1)]+3×2×5=60,根据电子转移守恒,所以I2的系数为=6,再根据原子守恒配平,反应方程式为6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2;I由I2中0价升高到KH(IO3)2中+5价,所以每个I原子失去5个电子,所以一分子I2失去10个电子,所以转移电子数为I2的10倍,故1mol I2完全反应,则该反应中转移电子的数目为10NA,故答案为:6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2;10NA;
(2)步骤中产生氯气,需要将氯气排出反应体系,加入硝酸的目的是制造酸性环境,促进氯气从反应体系中逸出,
酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂,HI具有还原性,能将已生成的碘酸氢钾还原,
故答案为:HI具有还原性,能将已生成的碘酸氢钾还原;
(3)由题中信息可知,在碱性条件下碘酸钾能被氯气氧化为高碘酸钾,所以应将氯气排出,故答案为:Cl2能将KIO3氧化成KIO4;
(4)根据图表可知碘酸钾的溶解度随温度的变化不大,因此,需要用蒸发结晶的方法得到碘酸钾晶体,故答案为:蒸发结晶;
(5)电解碘化钾溶液,I-离子在阳极上被氧化为IO3-,H2O在阴极上放电被还原为H2.所以阳极电极反应式为I-+6OH--6e-=IO3-+2H2O,
故答案为:I-+6OH--6e-=IO3-+2H2O.
向盛有KBr溶液的试管中,滴入氯水充分反应后,再加四氯化碳振荡,静置后观察到的现象是( )
正确答案
解析
解:新制氯水中含有Cl2,可以置换出Br2,Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 ,Br2在CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度,所以发生萃取,其现象是:溶液分层,下层为橙红色,上层无色.
故选:C.
填写下表中实验现象及结论:
结论:I2、Cl2、Br2三种单质的氧化性由强到弱的顺序为______.
正确答案
Cl2>Br2>I2
解析
解:新制氯水中含有Cl2,可以置换出Br2和I2,Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 Cl2+2KI=2KCl+I2Br2在苯中的溶解度远大于在水中的溶解度,所以发生萃取,其现象是:溶液从无色变为黄色,并且分层,下层为无色,上层黄色;
I2在CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度,所以发生萃取,其现象是:溶液从无色变为紫色,并且分层,下层为紫色,上层无色;
根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 Cl2+2KI=2KCl+I2,Cl2>Br2,Br2>I2
故答案为:
I2、Cl2、Br2三种单质的氧化性由强到弱的顺序为 Cl2>Br2>I2.
下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A、漂白粉中含有次氯酸钙,二氧化碳可以和次氯酸钙之间反应生成具有氧化性的次氯酸,故A正确;
B、SiO2与烧碱溶液反应后生成硅酸钠,归宿铵根离子水解导致溶液具有碱性,碱性比氢氧化钠弱得多,故B正确;
C、二氧化硫和氢硫酸之间会发生反应生成硫单质和水,但是当二氧化硫相对于氢硫酸过量时,会得到亚硫酸,酸性比氢硫酸要强,故C错误;
D、NO2分子在一定条件下和N2O4分子之间存在转化平衡,故D正确.
故选C.
下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、氢氟酸不能保存在玻璃瓶内,因为它可以和玻璃中的二氧化硅反应,二氧化硅是一种酸性氧化物,故A错误;
B、实验室储存少量溴时,往往在液面上加少量水,是为了防止液溴挥发,故B错误;
C、氟化氢易吸收空气中的水蒸气而呈现白雾,这种白雾有剧毒,故C正确;
D、碘单质遇到淀粉会变蓝,碘化钾水溶液不能使淀粉变蓝,故D错误.
故选C.
非金属溴与氯气的性质很相似.在探究溴单质的性质时,其基本程序应该是( )
正确答案
解析
解:非金属溴与氯气的性质很相似,所以可以根据氯气的性质预测溴的性质,则探究溴的性质时其基本程序是:先从色、态方面观察溴的外观,然后根据氯气的性质预测溴可能具有的性质,再做实验验证预测,观察实验并记录现象,再分析实验现象并用已知化学知识解释现象,最后得出结论,
故选:C.
世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒,而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯.二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,易溶于水、不稳定、呈黄绿色,在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释,同时需要避免光照、震动或加热.实验室以电解法制备ClO2的流程如图:
(1)ClO2中所有原子______(填“是”或“不是”)都满足8电子结构.上图所示电解法制得的产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色,除去杂质气体可选用______.
A.饱和食盐水 B.碱石灰 C.浓硫酸 D.蒸馏水
(2)稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品,下列说法正确的是______.
A.二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理
B.应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期
C.稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围
D.在工作区和成品储藏室内,要有通风装置和监测及警报装置
(3)欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备.化学反应方程式为______.缺点主要是产率低、产品难以分离,还可能污染环境.
(4)我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠(NaClO2)反应制备,化学方程式是______,此法相比欧洲方法的优点是______.
(5)科学家又研究出了一种新的制备方法,利用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液还原氯酸钠,化学反应方程式为______.此法提高了生产及储存、运输的安全性,原因是______.
正确答案
解:(1)Cl最外层7个电子,只有1个单电子,O最外层6个电子,含2个单电子,则O原子不能满足8电子稳定结构,产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色,为氨气,可选酸来除杂,只有C中浓硫酸符合,
故答案为:不是;C;
(2)A.二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理,代替氯气,为“绿色”消毒剂,故A正确;
B.应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期,能杀菌消毒,故B正确;
C.稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围,便于运输和应用,故C正确;
D.二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,在工作区和成品储藏室内,要有通风装置和监测及警报装,故D正确;
故答案为:A、B、C、D;
(3)氯酸钠氧化浓盐酸生成氯化钠、氯气、二氧化氯、水,该反应为2NaClO3+4HCl(浓)═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O,
故答案为:2NaClO3+4HCl(浓)═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O;
(4)氯气与固体亚氯酸钠(NaClO2)反应,生成氯化钠和二氧化氯,该反应为2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2,该法相比欧洲方法的优点为安全性好,没有产生毒副产品,
故答案为:2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2;安全性好,没有产生毒副产品;
(5)用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液还原氯酸钠,反应生成硫酸钠、二氧化碳、二氧化氯、水,该反应为H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O,
此法提高了生产及储存、运输的安全性,原因是反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用,
故答案为:H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O;反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用.
解析
解:(1)Cl最外层7个电子,只有1个单电子,O最外层6个电子,含2个单电子,则O原子不能满足8电子稳定结构,产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色,为氨气,可选酸来除杂,只有C中浓硫酸符合,
故答案为:不是;C;
(2)A.二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理,代替氯气,为“绿色”消毒剂,故A正确;
B.应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期,能杀菌消毒,故B正确;
C.稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围,便于运输和应用,故C正确;
D.二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,在工作区和成品储藏室内,要有通风装置和监测及警报装,故D正确;
故答案为:A、B、C、D;
(3)氯酸钠氧化浓盐酸生成氯化钠、氯气、二氧化氯、水,该反应为2NaClO3+4HCl(浓)═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O,
故答案为:2NaClO3+4HCl(浓)═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O;
(4)氯气与固体亚氯酸钠(NaClO2)反应,生成氯化钠和二氧化氯,该反应为2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2,该法相比欧洲方法的优点为安全性好,没有产生毒副产品,
故答案为:2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2;安全性好,没有产生毒副产品;
(5)用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液还原氯酸钠,反应生成硫酸钠、二氧化碳、二氧化氯、水,该反应为H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O,
此法提高了生产及储存、运输的安全性,原因是反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用,
故答案为:H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O;反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用.
久置在空气中不会变质的物质是( )
正确答案
解析
解:A.硫酸亚铁易被氧化为硫酸铁而变质,故A不选;
B.漂白性与空气中的水、二氧化碳反应生成碳酸钙和HClO而变质,故B不选;
C.食盐在空气中不发生化学反应,不会变质,故C选;
D.烧碱和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠而变质,故D不选;
故选C.
在2008年春节期间,许多遭受雪灾的地区使用氯化钠、氯化镁等融雪盐除雪.下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.融雪盐会污染绿地河流,撒了融雪盐的积雪不宜往绿地、河流中倾倒,故A错误.
B.融雪盐氯化钠、氯化镁都不能与冰反应,故B错误;
C.融雪盐会污染绿地河流,不大力推广使用融雪盐去除道路积雪,故C错误;
D.融雪盐作为电解质,与钢铁中的铁和碳构成原电池,原电池能加快化学反应的速率,会加速钢铁桥梁的腐蚀,故D正确;
故选D.
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