Question

【題目】某化學興趣小組在實驗室從海帶灰中提取碘并制備KI晶體。請回答下列問題

(1)從水溶液中萃取碘可以選用的試劑是____________。(填序號)

A．酒精 B．CCl4 C．己烯 D．直餾汽油

(2)KI晶體的制備，實驗裝置如圖：

實驗步驟如下

i．配制0.5mol·L1的KOH溶液。

i．在三頸瓶中加入12.7g單質(zhì)I2和250mL 0.5mol·L1的KOH溶液，攪拌至碘完全溶解。

ⅲ．通過滴液漏斗向反應后的溶液中滴加適量甲酸，充分反應后，HCOOH被氧化為CO2，再用KOH溶液調(diào)pH至9~10，將所得溶液蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。得KI產(chǎn)品8.3g。請回答下列問題：

①配制0.5mol·L1 KOH溶液時，下列操作導致配得的溶液濃度偏高的是_____(填序號)。

A．托盤上分別放置質(zhì)量相等的紙片后稱量KOH固體

B．KOH固體樣品中混有K2O2

C．稱量好的固體放入燒杯中溶解未經(jīng)冷卻直接轉(zhuǎn)移入容量瓶

D．未洗滌燒杯及玻璃棒直接向容量瓶中加水定容

E．定容時仰視刻度線

②步驟ⅱ中I2與KOH溶液反應生成的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶5，請寫出氧化產(chǎn)物的化學式：____________。

③步驟ⅲ中向溶液中滴加適量甲酸時，需打開活塞___________。(填“a”“b”或“a和b”)

④實驗中，加入HCOOH發(fā)生氧化還原反應的離子方程式為____________________。

⑤實驗中KI的產(chǎn)率為________________%

Answer 1

【答案】BD BC KIO3 b 3HCOOH +IO3-===I-+3CO2↑+ 3H2O 50

【解析】

（1）從水溶液中萃取碘，作為萃取劑的物質(zhì)要滿足：溶質(zhì)在萃取劑中溶解度較大、萃取劑與原溶劑及溶質(zhì)均不反應、萃取劑與原溶劑不互溶。

A.酒精與碘水不反應，但與水互溶，故不選A；

B.四氯化碳與碘水不反應，與水不互溶，且碘在四氯化碳中的溶解度更大，故選B；

C.己烯可以和碘反應，不能做萃取劑，故不選C；

D.直餾汽油的主要成份是烷烴與環(huán)烷烴，與碘水不反應，與水不互溶，且碘在其中的溶解度更大，故選D。本小題答案為：BD。

（2）①A.KOH固體具有吸水性，且能與空氣中二氧化碳反應，在紙片上稱量KOH固體，會使所稱量的KOH質(zhì)量偏小，導致配得的溶液濃度偏低，故不選A；

B.1molK2O2與水反應生成2molKOH，1molK2O2的質(zhì)量為110g，而2molKOH的質(zhì)量為112g，若KOH固體樣品中混有K2O2則使所配溶液中溶質(zhì)KOH的物質(zhì)的量增大，導致配得的溶液濃度偏高，故選B；

C.溶液未經(jīng)冷卻即注入容量瓶，冷卻后溶液體積縮小，導致濃度偏大，故選C；

D.未洗滌燒杯及玻璃棒直接向容量瓶中加水定容，導致溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小，配制的溶液濃度偏低，故不選D；

E.定容時仰視刻度線，導致溶液的體積偏大，所以配制溶液的濃度偏低，故不選E。本小題答案為：BC。

②I2與KOH溶液反應，I2既被氧化又被還原，容易判斷還原產(chǎn)物為KI，若生成的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：5，根據(jù)得失電子守恒，可判斷出氧化產(chǎn)物中碘元素化合價為+5價，可推出氧化產(chǎn)物為KIO3。本小題答案為：KIO3。

③步驟ⅲ中向溶液中滴加適量甲酸時，使用的是恒壓滴液漏斗，起到了平衡壓強作用，因此只需打開活塞b，即可以使甲酸順利滴下。本小題答案為：b。

④由信息可知，加入甲酸的作用是還原碘酸鉀，HCOOH被氧化為CO2，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒寫出HCOOH發(fā)生氧化還原反應的離子方程式為：3HCOOH +IO3-===I-+3CO2↑+ 3H2O。本小題答案為：3HCOOH +IO3-===I-+3CO2↑+ 3H2O。

⑤12.7gI2的物質(zhì)的量為0.05mol，KOH的物質(zhì)的量為0.125mol，由可知，KOH過量，KIO3被HCOOH還原也生成KI，故理論上0.05molI2可生成0.1molKI（質(zhì)量為16.6g），所以實驗中KI的產(chǎn)率為。本小題答案為：50%。