Question

【題目】微型化學(xué)實驗可以有效實現(xiàn)化學(xué)實驗綠色化的要求。如下圖所示在一塊襯白紙的玻璃片的不同位置分別滴加濃度為0.1mol/L的KI(含淀粉溶液)、NaOH的酚酞(C20H14O4)試液、FeCl2(含KSCN)溶液各一滴，在圓心處放置一粒芝麻大小的KMnO4的晶體，向KMnO4的晶體上滴加一滴濃鹽酸，再立即用表面皿蓋好根據(jù)上述描述涉及到的元素，回答下列問題：

(1)a中反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為________________________________________證明KI中含有鉀元素的方法是：____________________________。

(2)c中反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為_______________________________________b中的現(xiàn)象是________________________________________________。

(3)短周期原子半徑最大的原子共有______種不同能量的電子。它與同周期原子半徑最小元素形成晶體，該晶體中每個陽離子周圍距離最近有_______個陰離子。

(4)把少許 KMnO4撒入盛水燒杯中溶解，包含物理過程(即__________過程和化學(xué)過程(即_____________過程。所以，溶液中的有色離子應(yīng)該是__________________(寫名稱)

(5)NH3與H2O分別能與H+結(jié)合成NH4+與H3O+。與NH4+具有相同空間構(gòu)型的微粒是_______；

a.H3O+b.CH4c.P4d.NH3

(6)加碘鹽中含碘量為20mg~50mg/kg。制取加碘鹽(含KIO3的食鹽)1000kg，若用KI與 Cl2反應(yīng)制KIO3，至少需要消耗Cl2___________________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況，保留2位小數(shù))

Answer 1

【答案】2KI+ Cl2→2KCl +I2 焰色反應(yīng)Cl2+2OH－→ Cl－+ Cl O－+H2O溶液變?yōu)榧t色46擴散水合水合高錳酸根離子BC10.58

【解析】

（1）高錳酸鉀具有強氧化性，能把鹽酸氧化生成氯氣，自身被還原生成氯化錳，所以發(fā)生的反應(yīng)方程式為：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，氯氣與碘化鉀發(fā)生：2KI+Cl2=2KCl+I2，單質(zhì)碘遇淀粉變藍(lán)，無色碘化鉀溶液逐漸變成藍(lán)色；檢驗鉀離子要通過焰色反應(yīng)，通過鈷玻璃觀察焰色反應(yīng)呈紫色證明含鉀離子；故答案為：2KI+Cl2=2KCl+I2；焰色反應(yīng)；
（2）在堿性條件下自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O，氫氧化鈉濃度逐漸減小，酚酞溶液的紅色逐漸褪去；氯氣與Fe2+發(fā)生：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，鐵離子遇硫氰化鉀變紅，故答案為：2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O；溶液變?yōu)榧t色；
（3）短周期原子半徑最大的原子為鈉元素，電子排布式為：1s22s22p63s1，1s、2s、2p、3s能級上電子能量各不相同，故有4種不同能量的電子；第3周期原子半徑最小的為氯元素，鈉和氯形成的為離子晶體，每個鈉離子周圍距離最近的氯離子有6個（同一面上4個，上下各1個），故答案為：4；6；
（4）把少許KMnO4撒入盛水燒杯中溶解，包含物理過程即擴散過程，化學(xué)過程即形成水合離子的過程，水合鉀離子無色，故有色離子為水合高錳酸根離子；
故答案為：擴散；水合；水合高錳酸根離子；
（5）NH4+的空間結(jié)構(gòu)為正四面體；H3O+、CH4、P4、NH3的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形、正四面體、正四面題、三角錐形，所以微粒與NH4+具有相同空間構(gòu)型的微粒是CH4、P4，故選：b、c；
（6）1000kg加碘食鹽中含碘20g，KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl，根據(jù)KIO3～I(xiàn)～KI～3Cl2可知，則需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl2的體積為：×3×22.4L/mol=10.58L。故答案為10.58。