Question

碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病，KI、KIO₃曾先后用于加碘盐中。
（1）工业上可以通过铁屑法生产KI，其工艺流程如下：

①反应I生成铁与碘的化合物，若该化合物中铁元素与碘元素的质量比为21：127，则加入足量碳酸钾时，反应Ⅱ的化学方程式为                                      。
②操作A包括                       ；用冰水洗涤的目的是                。
（2）KIO₃可以通过H₂O₂氧化I₂先制得HIO₃，然后再用KOH中和的方法进行生产。
①烹饪时，含KIO₃的食盐常在出锅前加入，其原因是                          。
②若制得1284 kg KIO₃固体，理论上至少需消耗质量分数为30％的双氧水       kg。
③KIO₃还可通过下图所示原理进行制备。电解时总反应的离子方程式为                                      。若忽略溶液体积的变化，则电解结束后阴极区的pH与电解前相比      (选填“增大”、“减小”或“不变”)。

Answer 1

（1）① Fe₃I₈ + 4K₂CO₃ = Fe₃O₄ + 8KI + 4CO₂↑  (2分)
②加热浓缩、冷却结晶、过滤 (2分)
洗涤除去表面可溶性杂质，同时减少KI的溶解损失  (2分)
（2）①在较高温度下KIO₃易分解(2分) ②1700   (2分)
③I^一+ 3H₂O通电IO₃^－ + 3H₂↑  (2分)   不变(2分)

试题分析：（1）①反应I生成铁与碘的化合物，铁元素与碘元素的质量比为21：127，即物质的量比是 =3:8，故反应方程式是Fe₃I₈ + 4K₂CO₃ = Fe₃O₄ + 8KI + 4CO₂↑。
②用冰水洗涤的目的是洗涤除去表面可溶性杂质，同时减少KI的溶解损失；
（2）①烹饪时，含KIO₃的食盐常在出锅前加入，其原因是在较高温度下KIO₃易分解；
②因为H₂O₂氧化I₂先制得HIO₃：5H₂O₂+I₂==2HIO₃+4H₂O，即5H₂O₂~2IO₃^-，1284 kg KIO₃固体为6k mol，故m(H₂O₂)= 5/2×6kmol×34g·mol^-1/30%=1700kg。
③虽然阴极区有大量氢氧根离子生成，但阳极区反应消耗氢氧根离子，氢氧根离子通过阴离子交换膜到阳极区反应，总反应中没有酸或碱生成以及消耗。故而阴极区反应前后pH没有变化。当然，如果题目没有“忽略溶液体积变化“的说明，情况就不同了，随着电解的进行，总反应耗水，阴极区pH会增大。