Question

【題目】我國市售加碘食鹽中含有碘酸鉀。已知碘酸鉀在酸性條件下是一種較強的氧化劑，可與碘化物、亞硫酸鹽等還原性物質反應。工業(yè)生產碘酸鉀的流程如下：

請回答下列問題：

（1）已知反應室Ⅰ發(fā)生的反應中，兩種還原產物所得電子數相同，請寫出該反應的化學方程式： 。

（2）反應室Ⅰ需加熱煮沸，其目的是：①加快反應速率，使反應物充分反應：② （請從化學平衡角度解釋）。

（3）已知幾種物質的溶解度見下表：

	KCl	KH(IO3)2	KClO3
溶解度g/100 g水(25 ℃)	20.8	0.8	7.5
溶解度g/100 g水(80 ℃)	37.1	12.4	16.2

由上表數據分析可知，操作Ⅰ的名稱為 、 。

（4）在反應室Ⅱ中加入KOH調節(jié)溶液的pH＝10，其目的是 。

（5）甲同學欲測定成品中碘酸鉀的含量，設計了如下實驗：

①準確稱取1 g樣品，加適量蒸餾水使其完全溶解；

②用稀硫酸酸化上述所得溶液，加入過量KI溶液，充分攪拌；

③以淀粉為指示劑，逐滴加入2.0 mol·L－1的Na2S2O3溶液，當藍色剛好褪去時，消耗Na2S2O3溶液12.00 mL，則成品中KIO3的質量分數為 （列式計算，結果保留三位有效數字）

(已知：KIO3＋5KI＋3H2SO4===3K2SO4＋3I2＋3H2O，I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6)。

（6）乙同學又對純凈的NaCl（不含KIO3）進行了下列實驗：

操作步驟	實驗現象
取1g純凈的NaCl，加3mL水配成溶液。	溶液無變化
滴入5滴淀粉溶液和1mL 0.1mol/L KI溶液，振蕩。	溶液無變化
然后再滴入1滴1mol/L的H2SO4，振蕩。	溶液變藍色

①請推測實驗中產生藍色現象的可能原因，用離子方程式表示 。

②根據乙同學的實驗結果推測，甲同學的實驗結果會 (填“偏大”，“偏小”或“無影響”)。

Answer 1

【答案】

（1）6I2+11KClO3+3H2O=6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2↑；

（2）除去反應生成的氯氣，有利于反應向正方向進行；

（3）冷卻結晶，過濾；

（4）使KH（IO3）2轉化為KIO3；

（5）85.6%；

（6）①4I-+4H++O2=2I2+2H2O；②偏大。

【解析】

試題分析：（1）反應中I2→KH（IO3）2，I元素化合價由0價升高為+5價，共升高10價．KClO3→KCl、Cl2，氯元素化合價降低，還原產物為KCl、Cl2，KClO3→KCl氯元素化合價由+5降低為-1價，化合價降低6價，KClO3→Cl2氯元素化合價由+5降低為0價，化合價總共降低10價，二者獲得的電子數目相同，獲得電子最小公倍數為30，則KCl的系數為5，Cl2的系數為3，所以化合價降低共60價，故I2系數為6，根據氯元素守恒可知KClO3系數為11，根據碘元素守恒可知KH（IO3）2的系數為6，根據氫元素守恒可知H2O、系數為3，檢查氧元素守恒，故方程式為：6I2+11KClO3+3H2O=6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2↑，故答案為：6I2+11KClO3+3H2O=6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2↑；

（2）反應室Ⅰ需加熱煮沸，其目的是：①加快反應速率，使反應物充分反應：②除去反應生成的氯氣，有利于反應向正方向進行，故答案為：除去反應生成的氯氣，有利于反應向正方向進行；

（3）從溶液中得到晶體，需要冷卻結晶，然后過濾，故答案為：冷卻結晶，過濾；

（4）KH（IO3）2在堿性條件下可以轉化成KHIO3，所以步驟②中調節(jié)pH=10的目的是使KH（IO3）2轉化為KIO3，故答案為：使KH（IO3）2轉化為KIO3；

（5）設碘酸鉀的物質的量為x．KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O①；

I2+2S2O3 2-=2I-+S4 O62-②，將方程式②×3+①得

IO3-+6H++6S2O32-=I-+3S4O62-+3H2O

1 6

x 2.0×10-3mol/L×0.012L

x==4×106mol，根據碘原子守恒知，

碘酸鉀的質量=4×106mol×214g/mol=856×10-6g，

所以碘元素的質量分數=×100%=85.6%，故答案為：85.6%；

（6）①酸性條件下，碘離子被氧氣氧化生成碘單質，離子反應方程式為：4I-+4H++O2=2I2+2H2O，故答案為：4I-+4H++O2=2I2+2H2O；②酸性條件下，過量的碘離子易被空氣中氧氣氧化生成碘單質，導致測定結果偏大，故答案為：偏大。