Question

碘被稱為“智力元素”，科學合理地補充碘可防止碘缺乏病，KI、KIO₃曾先后用于加碘鹽中。
（1）工業(yè)上可以通過鐵屑法生產KI，其工藝流程如下：

①反應I生成鐵與碘的化合物，若該化合物中鐵元素與碘元素的質量比為21：127，則加入足量碳酸鉀時，反應Ⅱ的化學方程式為                                      。
②操作A包括                       ；用冰水洗滌的目的是                。
（2）KIO₃可以通過H₂O₂氧化I₂先制得HIO₃，然后再用KOH中和的方法進行生產。
①烹飪時，含KIO₃的食鹽常在出鍋前加入，其原因是                          。
②若制得1284 kg KIO₃固體，理論上至少需消耗質量分數(shù)為30％的雙氧水       kg。
③KIO₃還可通過下圖所示原理進行制備。電解時總反應的離子方程式為                                      。若忽略溶液體積的變化，則電解結束后陰極區(qū)的pH與電解前相比      (選填“增大”、“減小”或“不變”)。

Answer 1

（1）① Fe₃I₈ + 4K₂CO₃ = Fe₃O₄ + 8KI + 4CO₂↑  (2分)
②加熱濃縮、冷卻結晶、過濾 (2分)
洗滌除去表面可溶性雜質，同時減少KI的溶解損失  (2分)
（2）①在較高溫度下KIO₃易分解(2分) ②1700   (2分)
③I^一+ 3H₂O通電IO₃^－ + 3H₂↑  (2分)   不變(2分)

試題分析：（1）①反應I生成鐵與碘的化合物，鐵元素與碘元素的質量比為21：127，即物質的量比是 =3:8，故反應方程式是Fe₃I₈ + 4K₂CO₃ = Fe₃O₄ + 8KI + 4CO₂↑。
②用冰水洗滌的目的是洗滌除去表面可溶性雜質，同時減少KI的溶解損失；
（2）①烹飪時，含KIO₃的食鹽常在出鍋前加入，其原因是在較高溫度下KIO₃易分解；
②因為H₂O₂氧化I₂先制得HIO₃：5H₂O₂+I₂==2HIO₃+4H₂O，即5H₂O₂~2IO₃^-，1284 kg KIO₃固體為6k mol，故m(H₂O₂)= 5/2×6kmol×34g·mol^-1/30%=1700kg。
③雖然陰極區(qū)有大量氫氧根離子生成，但陽極區(qū)反應消耗氫氧根離子，氫氧根離子通過陰離子交換膜到陽極區(qū)反應，總反應中沒有酸或堿生成以及消耗。故而陰極區(qū)反應前后pH沒有變化。當然，如果題目沒有“忽略溶液體積變化“的說明，情況就不同了，隨著電解的進行，總反應耗水，陰極區(qū)pH會增大。