Question

16．我國缺碘病區(qū)甚廣，防治缺碘病的主要措施是食鹽中加碘．1996年我國政府以國家標(biāo)準(zhǔn)的方式規(guī)定食鹽的碘添加劑是KIO₃．
（1）可用鹽酸酸化的KI淀粉混合物檢驗(yàn)食鹽是否為加碘鹽，反應(yīng)的化學(xué)方程式為KIO₃ +5KI+6HCl=6KCl+3H₂O+3I₂．
（2）可用電化學(xué)方法制備KIO₃．原理是：以石墨為陽極，不銹鋼為陰極，以KI溶液（加入少量）為電解質(zhì)溶液，在一定電流強(qiáng)度和溫度下進(jìn)行電解，其電解總反應(yīng)方程式為KI+3H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$KIO₃+3H₂↑．試寫出兩極反應(yīng)式：陽極I^--6e^-+6OH^-=IO₃^-+3H₂O；陰極6H⁺+6e^-=3H₂↑．
（3）如果在容積為10L的離子交換膜電解槽中，1min時陰極可產(chǎn)生11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）Cl₂，這時溶液的pH是（設(shè)體積維持不變）13．
（4）Cl₂常用于自來水的消毒殺菌，現(xiàn)有一種新型消毒劑ClO₂，若它們在殺菌過程中的還原產(chǎn)物均為Cl^-，消毒等量的自來水，所需Cl₂和ClO₂的物質(zhì)的量之比為5：2．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)KIO₃，KI、鹽酸能發(fā)生歸中反應(yīng)以及I₂能使淀粉變藍(lán)；
（2）總反應(yīng)方程式為KI+3H₂O=KIO₃+3H₂↑，I元素的化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，則在陽極生成碘酸鉀；H元素的化合價降低，則在陰極生成氫氣，以此來解答；
（3）根據(jù)電解方程式結(jié)合產(chǎn)生氣體的量進(jìn)行計算回答即可；
（4）根據(jù)得到相同電子數(shù)需要各物質(zhì)的物質(zhì)的量來解題．

解答 解：（1）KIO₃，KI、鹽酸能發(fā)生歸中反應(yīng)，方程式為：KIO₃ +5KI+6HCl=6KCl+3H₂O+3I₂，碘化鉀被氧化，碘酸鉀被還原，鹽酸提供穩(wěn)定酸性環(huán)境，若溶液能使淀粉顯藍(lán)色可以說明食鹽中是有碘；故答案為：淀粉；KIO₃ +5KI+6HCl=6KCl+3H₂O+3I₂；
（2）總反應(yīng)方程式為KI+3H₂O=KIO₃+3H₂↑，I元素的化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，則在陽極生成碘酸鉀，陽極反應(yīng)為I^--6e^-+6OH^-=IO₃^-+3H₂O；H元素的化合價降低，則在陰極生成氫氣，陰極反應(yīng)為6H⁺+6e^-=3H₂↑，
故答案為：I^--6e^-+6OH^-=IO₃^-+3H₂O；6H⁺+6e^-=3H₂↑；
（3）電解氯化鈉的離子方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，陰極可產(chǎn)生11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）Cl₂，即產(chǎn)生氯氣為$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，根據(jù)方程式則生成氫氧化鈉是1mol，所以氫氧化鈉的濃度是：$\frac{1mol}{10L}$=0.1mol/L，所以氫離子濃度為10^-13mol/L，溶液的pH是13，故答案為：13；
（4）因一個ClO₂轉(zhuǎn)變成Cl^-需要得到10個電子，而一個Cl₂轉(zhuǎn)變成Cl^-需要得到10個電子，消毒等量的自來水，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，所需Cl₂和ClO₂的物質(zhì)的量之比為5：2，故答案為：5：2．

點(diǎn)評 本題主要考查加碘鹽中碘元素的檢驗(yàn)、電解原理的應(yīng)用以及氯氣及其化合物的有關(guān)知識，難度不大，關(guān)鍵把握電極方程式的書寫及其應(yīng)用電子守恒進(jìn)行計算．