Question

【题目】KIO3 是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。利用“KClO3 氧化法”制备 KIO3 工艺流程如下图所示，回答下列问题：

(1)“酸化反应”所得产物有 KH(IO3)2、Cl2 和 KCl。“逐 Cl2”采用的方法是________；

(2)“滤液”中的溶质主要是_______；“调 pH”中发生反应的化学方程式为_____________________；

(3)结晶过滤时工人发现 KH(IO3)2 为悬浮絮状沉淀，以下可以采用的方法是________；

A．倾析法 B.重结晶法 C.抽滤法 D. 离心分离法

(4)生产中，如果省去“酸化”、“逐氯”、“结晶①、过滤”这三步操作，直接用试剂 X 调整反应后溶液的 pH，对生产碘酸钾有什么具体影响_________________________________________________________________；

(5)KIO3 也可采用“电解法”制备，装置如图所示。与“电解法”相比，“KClO3 氧化法”的主要不足之处有_____________________________________；(写出一点)

(6)已知：KIO3＋5KI＋3H2SO4=3K2SO4＋3I2＋3H2O；I2＋2S2O32-=2I－＋S4O62-。测定加碘食盐中碘的含量，学生甲设计的实验步骤如下：

a．准确称取 w g 食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解；

b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入过量 KI 溶液，使 KIO3 与 KI 反应完全；

c．以淀粉为指示剂，加入物质的量浓度为2.0×10-3mol·L-1 的 Na2S2O3 溶液 10.0mL 恰好反应。 则加碘食盐样品中的碘元素含量是______________mg/kg；(以含 w 的代数式表示)

(7)学生乙又对纯净的 NaCl(不含 KIO3)进行了下列实验：

操作步骤	实验现象
取 1g 纯净的 NaCl，加 3mL 水配成溶液。	溶液无变化
滴入 5 滴淀粉溶液和 1mL 0.1 mol·L－1KI 溶液，振荡。	溶液无变化
然后再滴入 1 滴 1mol·L－1 的 H2SO4，振荡。	溶液变蓝色

根据学生乙的实验结果，请对学生甲的实验结果作出简要评价___________________________。

Answer 1

【答案】加热 KCl KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O B D I2+ KClO3+ H2O = KH(IO3)2+KCl+Cl2溶液中的氯气会与KOH反应生成次氯酸钾，次氯酸钾具有强氧化性，可以将KIO3氧化成KIO4从而得不到碘酸钾。 产生氯气，污染环境 4I-+4H++O2=2I2+H2O 加入的KI过量，在酸性条件下，I-会与空气中的氧气反应，生成I2，造成甲的实验结果偏大

【解析】

（1）将溶解在溶液中的气体排出的一般方法是将溶液加热，原因是气体的溶解度是随着温度上升而减小；第一步反应得到的产品中氯气在“逐 Cl2”时除去；

(2) 根据图示，碘酸钾在最后得到，所以过滤时KH(IO3)2应该在滤渣中，所以滤液中主要为KCl；“调 pH”的主要目的是将KH(IO3)2转化为KIO3，所以发生反应的化学方程式为KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O；

(3)结晶过滤时工人发现 KH(IO3)2 为悬浮絮状沉淀，可以采用重结晶法或离心分离法得到较纯的KH(IO3)2晶体，答案选BD；

（4）反应I2＋KClO3＋H2O=KH(IO3)2＋KCl＋Cl2↑产生的氯气跟KOH反应生成KClO， KClO具有强氧化性，能将KIO3氧化成KIO4从而不能得到碘酸钾。导致操作失败，前功尽弃;

(5)KClO3氧化法的最大不足之处在于，生产中会产生氯气，污染环境；

(6)设碘酸钾的物质的量为x，根据反应KIO3＋5KI＋3H2SO4=3K2SO4＋3I2＋3H2O；I2＋2S2O32-=2I－＋S4O62-。可得关系式：KIO3~ I2 ~ 6S2O32-，

则KIO3~ I2 ~ 6S2O32-

1 6

x 2.0×10-3mol/L×0.01L

x==×10-5mol

根据碘原子守恒知，碘元素的质量=×10-5mol×127g/mol=×10-5g，

所以碘元素的质量分数为：；

(7) 4I-+4H++O2=2I2+H2O 加入的KI过量，在酸性条件下，I-会与空气中的氧气反应，生成I2，造成甲的实验结果偏大。