Question

加碘食鹽中所含碘酸鉀的工業(yè)生產(chǎn)流程如圖．

（1）已知反應(yīng)器發(fā)生的反應(yīng)中，兩種還原產(chǎn)物所得電子數(shù)相同，請(qǐng)配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

I₂+

 

KClO₃+

 

H₂O═

 

KH（IO₃）₂+

 

KCl+

 

Cl₂↑
（2）加熱逐出的氯氣可以用

 

吸收，離子方程式為

 

．
（3）操作Ⅰ的名稱為

 

．試劑a為

 

，加入試劑a發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

 

．
（4）所得KIO₃產(chǎn)品中KIO₃的含量可用碘量法測(cè)定：準(zhǔn)確稱量KIO₃樣品0.2500g，加入過(guò)量的KI溶液，并加入稀硫酸酸化，析出I₂．再加入2～3滴淀粉溶液，用0.3000mol/LNa₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定I₂，當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗Na₂S₂O₃溶液20.00mL．發(fā)生的反應(yīng)如下：IO₃^-+I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O；2S₂O₃^2-+I₂═2I^-+S₄O₆^2-．
上述實(shí)驗(yàn)達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是

 

．該KIO₃樣品中KIO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：碘和氯酸鉀混合溶液調(diào)節(jié)溶液PH加熱趕出氯氣冷卻結(jié)晶通過(guò)過(guò)濾得到KH（IO₃）₂ 晶體，加熱溶解，加入氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)溶液PH=10得到溶液蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶得到氯酸鉀晶體；
（1）依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒，原子守恒配平書(shū)寫(xiě)離子方程式，碘元素化合價(jià)0價(jià)變化為+5價(jià)，氯元素化合價(jià)+5價(jià)變化為0價(jià)和-1價(jià)：
（2）氯氣可以用氫氧化鈉溶液吸收；
（3）操作Ⅰ是分離固體和溶液，利用過(guò)濾分離，試劑a是調(diào)節(jié)溶液PH=10，加入試劑不能引入新的雜質(zhì)，KH（IO₃）₂和KOH反應(yīng)生成2KIO₃和H₂O；
（4）滴定終點(diǎn)是利用淀粉遇到碘單質(zhì)變藍(lán)色，隨反應(yīng)進(jìn)行藍(lán)色褪去，且半分鐘內(nèi)部不恢復(fù)藍(lán)色，結(jié)合反應(yīng)定量關(guān)系和離子方程式計(jì)算樣品中碘酸鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

解答： 解：（1）依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒、原子守恒配平書(shū)寫(xiě)離子方程式 為：6I₂+11KClO₃+3H₂O═6KH（IO₃）₂+5KCl+3Cl₂↑；
故答案為：6I₂+11KClO₃+3H₂O=6KH（IO₃）₂+5KCl+3Cl₂↑；
（2）氯氣有毒不能排放空氣中，可以用氫氧化鈉溶液吸收，反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：氫氧化鈉溶液，Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）操作Ⅰ是分離固體和溶液，利用過(guò)濾分離，試劑a是調(diào)節(jié)溶液PH=10，加入試劑不能引入新的雜質(zhì)，可以加入氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)溶液PH=10，KH（IO₃）₂和KOH反應(yīng)生成KIO₃和H₂O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：KH（IO₃）₂+KOH═2KIO₃+H₂O，
故答案為：過(guò)濾，KOH溶液，KH（IO₃）₂+KOH═2KIO₃+H₂O；
（4）所得KIO₃產(chǎn)品中KIO₃的含量可用碘量法測(cè)定，加入過(guò)量的KI溶液，并加入稀硫酸酸化，析出I₂．再加入2～3滴淀粉溶液，用0.3000mol/LNa₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定I₂，當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗Na₂S₂O₃溶液20.00mL．發(fā)生的反應(yīng)如下：IO₃^-+I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O；2S₂O₃^2-+I₂═2I^-+S₄O₆^2-．
上述實(shí)驗(yàn)達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是當(dāng)?shù)蜗伦詈笠坏蜰a₂S₂O₃溶液，錐形瓶?jī)?nèi)溶液藍(lán)色突然褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)藍(lán)色，
IO₃^-+I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O；2S₂O₃^2-+I₂═2I^-+S₄O₆^2-．
IO₃^-～3I₂+～6S₂O₃^2-，
1           6
n          0.3000mol/L×0.020L
n=0.001mol
準(zhǔn)確稱量KIO₃樣品0.2500g中KIO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

0.001mol×214g/mol

0.25g

×100%=85.60%
故答案為：當(dāng)?shù)蜗伦詈笠坏蜰a₂S₂O₃溶液，錐形瓶?jī)?nèi)溶液藍(lán)色突然褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)藍(lán)色，85.60%；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)分離提純的實(shí)驗(yàn)工廠分析，主要是物質(zhì)性質(zhì)理解應(yīng)用，氧化還原反應(yīng)定量計(jì)算和離子方程式書(shū)寫(xiě)，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．