Question

【题目】KIO3是我国规定的食盐补碘剂，利用“KClO3氧化法”可制备KIO3，流程如下：

已知：“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。

(1)KIO3所含的化学键有______________________。

(2)逐出的Cl2可用_________________检验；“滤液”中的溶质主要是____________；“调pH”中所用的试剂是_________________。

(3)已知KIO3在水中的溶解度随温度升高而增大，则操作I包含的操作应该是_______、_______、过滤。

(4)为测定“加碘食盐”中碘元素含量：①称取50.000g食盐，配成250mL溶液；②量取25.00mL溶液于锥形瓶中，加入足量KI，并用少量稀硫酸酸化，使KIO3与KI反应完全；③以淀粉为指示剂，用2.0×10-4mol/L的Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液体积为30.00mL。已知：KIO3+KI+H2SO4→K2SO4+I2+H2O(未配平)，2Na2S2O3+I2→Na2S4O6+2NaI。测定过程中，所需仪器在使用前必须检查是否漏液的有________________。

(5)判断滴定终点的依据是________________________________。

(6)配平：KIO3+KI+H2SO4→K2SO4+I2+H2O ____________

(7)该食盐中碘元素的含量是_________mg/kg。

Answer 1

【答案】离子键和共价键 湿润的KI淀粉试纸检验 KCl KOH溶液 蒸发浓缩 冷却结晶 容量瓶、滴定管 溶液由蓝色变成无色，且30秒内无变化 KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O 25.4

【解析】

碘和氯酸钾溶于水后酸化，发生反应生成KH(IO3)2、Cl2和KCl，逐出氯气后，采取结晶的方法得到KH(IO3)2晶体和滤液KCl，然后把KH(IO3)2加水溶解，加入氢氧化钾溶液，调节溶液的pH，使KH(IO3)2转变为KIO3溶液，然后进行蒸发浓缩 、冷却结晶，过滤，得到KIO3固体；据以上分析并结合题目中问题进行分析。

碘和氯酸钾溶于水后酸化，发生反应生成KH(IO3)2、Cl2和KCl，逐出氯气后，采取结晶的方法得到KH(IO3)2晶体和滤液KCl，然后把KH(IO3)2加水溶解，加入氢氧化钾溶液，调节溶液的pH，使KH(IO3)2转变为KIO3溶液，然后进行蒸发浓缩 、冷却结晶，过滤，得到KIO3固体；

(1)KIO3属于离子化合物，一定含有离子键；除此以外，碘原子和氧原子间存在共价键；

综上所述，本题答案是：离子键和共价键。

(2)Cl2具有氧化性，可以把碘离子氧化为碘单质，碘可使淀粉变蓝，因此可以用湿润的KI淀粉试纸检验氯气；根据流程可知，“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl，所以“滤液”中的溶质主要是KCl；结晶得到KH(IO3)2的溶液显酸性，用KOH溶液来“调pH”，使KH(IO3)2与KOH反应生成碘酸钾溶液；

综上所述，本题答案是：湿润的KI淀粉试纸检验；KCl ；KOH溶液。

(3)已知KIO3在水中的溶解度随温度升高而增大，则操作I包含的操作应该是蒸发浓缩 、冷却结晶 、过滤。

综上所述，本题答案是：蒸发浓缩 、冷却结晶。

(4) 测定“加碘食盐”中碘元素含量操作中使用了容量瓶和滴定管,使用前必须检查是否漏水,因此，本题正确答案是: 容量瓶、滴定管；
(5)碘与淀粉相遇，溶液显蓝色，当滴加最后一滴Na2S2O3溶液后，溶液由蓝色变成无色，且30秒内无变化，达到滴定终点；

综上所述，本题答案是：溶液由蓝色变成无色，且30秒内无变化。

(6) KIO3→I2，碘元素由+5降低到0价；KI→I2，碘元素由-1价升高到0价；根据氧化还原反应化合价升降总数相等规律可知，KIO3的系数为1，KI的系数为5，再根据原子守恒配平其他物质系数，具体为：KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O；

综上所述，本题答案是：KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O；

（7）KIO3与KI反应完全的离子方程式为IO3-+5I-+6H+= 3I2+3H2O；反应的关系式为IO3-~ 3I2~6 S2O32-,n(Na2S2O3)=2.0×10-4mol/L×30.00mL×10-3=6×10-6mol；由关系式可以知道n(KIO3)= 1×10-6mol；250mL溶液中含有n(KIO3)= 1×10-6mol×（250mL/25mL）= 1×10-5mol，n(I)= n(KIO3) = 1×10-5mol，质量为m(I)= 1×10-5mol×127g/mol=1.27×10-3g=1.27 mg；根据50.000g食盐中含有碘元素的含质量为1.27mg；则1kg食盐中含有碘元素的含质量为1.27 mg×1000g/kg÷50g=25.4 mg/kg。

综上所述，本题答案是：25.4。