《2026年新高考5年真题化学河北专版》

15. （15分）氢碘酸常用于合成碘化物。某化学兴趣小组用如图装置（夹持装置等略）制备氢碘酸。

步骤如下：
ⅰ. 在$A$中加入$150\ mL\ H_{2}O$和$127\ g\ I_{2}$，快速搅拌，打开$K_{1}$通入$H_{2}S$，反应完成后，关闭$K_{1}$，静置、过滤得滤液；
ⅱ. 将滤液转移至$B$中，打开$K_{2}$通入$N_{2}$，接通冷凝水，加热保持微沸，直至$H_{2}S$除尽；
ⅲ. 继续加热蒸馏，$C$中收集沸点为$125\sim127^{\circ}C$间的馏分，得到$117\ mL$氢碘酸（密度为$1.7\ g· mL^{-1}$，$HI$质量分数为$57\%$）。
回答下列问题：
（1）仪器$A$的名称：圆底烧瓶，通入$H_{2}S$发生反应的化学方程式：H₂S + I₂ = 2HI + S。
(2)步骤ⅰ中快速搅拌的目的：c(填序号)。
a. 便于产物分离
b. 防止暴沸
c. 防止固体产物包覆碘
（3）步骤ⅰ中随着反应的进行，促进碘溶解的原因I₂ + I⁻ ⇌ I₃⁻（用离子方程式表示）。
(4)步骤ⅱ中的尾气常用NaOH(填化学式)溶液吸收。
(5)步骤ⅱ实验开始时的操作顺序：先通入$N_{2}$，再加热；步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序：先停止加热，再停止通入N₂。
(6)列出本实验产率的计算表达式：(117×1.7×57%)/128 × 100%。
(7)氢碘酸见光易分解，易被空气氧化，应保存在具玻璃塞的棕色细口试剂瓶中，且瓶口密封。

答案： 15. 参考答案
(1)圆底烧瓶 ${H_{2}S + I_{2}\xlongequal{}2HI + S}$
(2)c
(3)${I_{2} + I^{-}⇌ I^{-}_{3}}$
(4)${NaOH}$（答案合理即可）
(5)先停止加热，再停止通入${N_{2}}$
(6)$\frac{117×1.7×57\%}{128}×100\%$
(7)具玻璃塞的棕色细口试剂瓶中，且瓶口密封
命题意图 本题以氢碘酸制备实验为情境，涉及仪器识别、反应方程式书写、操作步骤及产率计算等知识，体现了“科学探究与创新意识”等化学学科核心素养。
解题思路
(1)步骤ⅰ中${H_{2}S}$与${I_{2}}$反应生成${HI}$和${S}$。
(2)步骤ⅰ中产物分离前先静置，则快速搅拌与固液分离无关，a项错误。步骤ⅰ中的装置未加热，不涉及防暴沸，b项错误。反应中有${S}$生成，快速搅拌可防止${I_{2}}$被固体产物${S}$包覆，阻碍${H_{2}S}$与${I_{2}}$进一步反应，c项正确。
(3)反应生成的${I^{-}}$可以和未参与反应的${I_{2}}$反应生成易溶于水的${I^{-}_{3}}$，促进碘单质的溶解。
(4)步骤ⅱ中通入的${N_{2}}$可将步骤ⅰ中过量的${H_{2}S}$全部排出，${H_{2}S}$具有酸性和还原性，可吸收${H_{2}S}$的试剂有碱性溶液（如氢氧化钠溶液、氨水）、金属盐溶液（如硫酸铜溶液、氯化锌溶液）、氧化性溶液（如铁盐溶液、双氧水）以及有机胺类溶剂（如二乙醇胺）等。
(5)停止加热后，持续通入${N_{2}}$，可维持无氧环境，防止产物${HI}$被氧化，待装置冷却后再停止通入${N_{2}}$。
(6)实际生成的${HI}$的物质的量为$\frac{117\ mL×1.7\ g· mL^{-1}×57\%}{128\ g· mol^{-1}}$，$n({I_{2}})=\frac{127\ g}{2×127\ g· mol^{-1}}=0.5\ mol$，依据碘元素守恒${I_{2}～2HI}$，则${HI}$的理论产量为$0.5\ mol×2=1\ mol$。故本实验${HI}$的产率为$\frac{\frac{117\ mL×1.7\ g· mL^{-1}×57\%}{128\ g· mol^{-1}}}{1\ mol}×100\%=\frac{117×1.7×57\%}{128}×100\%$。
(7)棕色试剂瓶能有效阻挡可见光，延缓其分解反应。试剂瓶瓶口做好密封，可减少氢碘酸与空气的接触，避免被空气中的氧气氧化。