Question

【題目】碘酸鈣[Ca(IO3)2]是重要的食品添加劑。實(shí)驗(yàn)室制取Ca(IO3)2·H2O的實(shí)驗(yàn)流程：

已知：碘酸是易溶于水的強(qiáng)酸，不溶于有機(jī)溶劑。

（1） 轉(zhuǎn)化步驟是為了制得碘酸，該過(guò)程在圖1所示的裝置中進(jìn)行，當(dāng)觀察到反應(yīng)液中紫紅色接近褪去時(shí)，停止通入氯氣。

①轉(zhuǎn)化時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________。

②轉(zhuǎn)化過(guò)程中CCl4的作用是_______________________________________。

③為增大轉(zhuǎn)化過(guò)程的反應(yīng)速率，可采取的措施是_______________________。

（2）將CCl4與水層分離的玻璃儀器有燒杯、________。除去HIO3水溶液中少量I2單質(zhì)的實(shí)驗(yàn)操作為______________________________，直至用淀粉溶液檢驗(yàn)不出碘單質(zhì)的存在。

（3）已知：①Ca(IO3)2·6H2O是一種難溶于水的白色固體，在堿性條件下不穩(wěn)定。

②Ca(IO3)2·6H2O加熱升溫過(guò)程中固體的質(zhì)量變化如圖2所示。

設(shè)計(jì)以除碘后的水層為原料，制取Ca(IO3)2·H2O的實(shí)驗(yàn)方案：向水層中__________。[實(shí)驗(yàn)中必須使用的試劑：Ca(OH)2粉末、AgNO3溶液]。

Answer 1

【答案】I2＋5Cl2＋6H2O=2IO3-＋10Cl－＋12H＋ 增大Cl2的溶解量，提高Cl2的利用率 加快攪拌速率 分液漏斗 將HIO3水溶液用CCl4多次萃取，分液 加入Ca(OH)2粉末，邊加邊攪拌至溶液pH約為7，過(guò)濾，洗滌沉淀至洗滌后濾液滴加AgNO3溶液不再有沉淀產(chǎn)生，將濾渣在100～160 ℃條件下加熱至恒重

【解析】

(1)①轉(zhuǎn)化步驟是為了制得碘酸，根據(jù)流程圖，轉(zhuǎn)化時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為氯氣、水和碘單質(zhì)反應(yīng)生成碘酸和鹽酸；

②氯氣可溶于水，會(huì)降低轉(zhuǎn)化過(guò)程中氯氣的利用率；

③根據(jù)裝置圖所示，裝置圓底燒瓶中有一個(gè)攪拌裝置，可使反應(yīng)物充分混合接觸；

(2)互不相溶的液體混合物分離應(yīng)使用分液操作；HIO3可溶于水，但碘單質(zhì)在水中溶解度較小，可進(jìn)行萃取分離；

(3)除碘后的水層溶液為HIO3溶液，可與Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca(IO3)2·6H2O，根據(jù)圖示，在100～160 ℃條件下固體質(zhì)量基本保持不變，并且要將雜質(zhì)除盡。

(1)①轉(zhuǎn)化步驟是為了制得碘酸，根據(jù)流程圖，轉(zhuǎn)化時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為氯氣、水和碘單質(zhì)反應(yīng)生成碘酸和鹽酸，方程式為：I2＋5Cl2＋6H2O=2IO3-＋10Cl－＋12H＋；

②氯氣可溶于水，會(huì)降低轉(zhuǎn)化過(guò)程中氯氣的利用率，轉(zhuǎn)化過(guò)程中CCl4的作用是增大Cl2的溶解量，提高Cl2的利用率；

③根據(jù)裝置圖所示，裝置圓底燒瓶中有一個(gè)攪拌裝置，可使反應(yīng)物充分混合接觸，則為增大轉(zhuǎn)化過(guò)程的反應(yīng)速率的方法為加快攪拌速率；

(2)互不相溶的液體混合物分離應(yīng)使用分液操作，需要的玻璃儀器有燒杯、分液漏斗；HIO3可溶于水，但碘單質(zhì)在水中溶解度較小，可進(jìn)行萃取分離，操作為將HIO3水溶液用CCl4多次萃取，分液，直至用淀粉溶液檢驗(yàn)不出碘單質(zhì)的存在；

(3)除碘后的水層溶液為HIO3溶液，可與Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca(IO3)2·6H2O，根據(jù)圖示，在100～160 ℃條件下固體質(zhì)量基本保持不變，則實(shí)驗(yàn)方案：向水層中加入Ca(OH)2粉末，邊加邊攪拌至溶液pH約為7，過(guò)濾，洗滌沉淀至洗滌后濾液滴加AgNO3溶液不再有沉淀產(chǎn)生，將濾渣在100～160 ℃條件下加熱至恒重。