Question

1．碘酸钾（KIO₃）主要用作食盐加碘剂
Ⅰ、制备碘酸钾
实验室制备碘酸钾的路线如下：
干海带→I₂$→_{70℃}^{H_{2}O_{2}，酸}$HI0₃$\stackrel{K_{2}CO_{3}}{→}$KIO₃
（1）KIO₃中I的化合价为+5价，含碘盐中的碘是指b（填字母）．
a、离子  b、元素  c、分子
（2）实验中需要用试纸测定溶液的pH，其操作方法是用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，与标准比色卡对照．
（3）过滤操作需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗．
（4）用冰水洗涤过滤所得KIO₃晶体，其原因是除去碘酸钾表面的可溶性杂质，并减小洗涤时碘酸钾的损失．
（5）温度过高，会造成H₂O₂利用率降低，可能的原因是温度过高时双氧水会分解．
Ⅱ、测定碘含量
资料：①碘酸钾与碘化钾反应方程式为：KIO₃+5KI+3H₂SO₄═3K₂SO₄+3H₂O+3I₂
②淀粉溶液遇碘显色时，碘浓度越大颜色越深；
③扬州作为轻度缺碘地区，食盐中碘含量（以I计）应为18～33mg/Kg
步骤1：配置以下各种试剂：100g/L食盐溶液，2.14×10^-3g/L KIO₃溶液，测试液（含10g/L淀粉、196g/L H₂SO₄、1.66g/L KI）．
步骤2：取5支相同规格小试管，贴上编号标签，按下表要求分别依次加入步骤1中配置的KIO₃溶液，测试液、蒸馏水，塞上橡皮塞，混合后有序放置在试管架上（各试管中KIO₃完全反应）．

试管编号	1	2	3	4	5
KIO3溶液滴数	30	25	20	15	10
测试液滴数	10	10	10	10	10
蒸馏水滴数	0	5	10	15	20

步骤3：另取一支小试管，一次加入步骤1中所配置的食盐溶液10滴、测试液10滴、和蒸馏水20滴，混合后与步骤2中各试管内颜色对照．
（6）步骤3所得溶液呈蓝色，则说明该食盐是含碘盐．
（7）步骤2实验的目的是为了得到不同浓度碘液的显示标准，步骤2中测试液的滴数保持一致的原因是控制测试液变量，保证各组实验中测试液浓度一致．
（8）若步骤3所得溶液颜色与3号试管一致，则100mL该食盐溶液中含有碘酸钾0.428mg．该食盐中碘含量为25.4mg/Kg，符合扬州地区要求（填“符合”或“不符合”）．

Answer 1

分析 （1）依据化合物中各元素的化合价代数和为零判断I的化合价，依据含碘盐中碘的存在状态分析判断碘的意义；依据化合物中各元素的化合价代数和为零判断I的化合价，由于碘酸钾中钾的化合价是+1价，氧为-2价，计算可知碘的化合价为+5价，依据含碘盐中碘存在于碘酸钾中，所以此处的含碘盐中的碘指的是碘元素；
（2）实验室中pH的测量方法分析解答；
（3）依据过滤操作中使用的玻璃仪器分析解决；
（4）依据洗涤晶体的作用以及碘酸钾的溶解度分析判断；
（5）依据双氧水温度高时易分解分析解答；
（6）依据淀粉遇碘会变蓝色等相关知识分析解答；
（7）从控制变量法实验的设计原理分析作答；
（8）依据三号试管与该实验显色现象一致可分析碘的含量并进行相关计算；

解答 解：（1）依据化合物中各元素的化合价代数和为零判断I的化合价，由于碘酸钾中钾的化合价是+1价，氧为-2价，计算可知碘的化合价为+5价，依据含碘盐中碘存在于碘酸钾中，所以此处的含碘盐中的碘指的是碘元素；
（2）实验室中溶液pH的测量方法是用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，与标准比色卡对照，所以此处的测量方法也不例外；
（3）过滤操作中使用的玻璃仪器主要有烧杯、玻璃棒和漏斗；
（4）洗涤晶体的作用去除晶体表面的可溶性杂质，由于高温时碘酸钾的溶解度较大，所以采用冰水进行洗涤可减小洗涤时碘酸钾的损失；
（5）由于双氧水温度高时易分解，所以高温时会降低双氧水的利用率；
（6）由于淀粉遇碘会变蓝色，所以溶液变蓝说明食盐的溶液中存在碘酸钾；
（7）依据控制变量法实验的设计原理可知：步骤2是为了得到不同浓度碘液的显示标准，测试液滴数一致是为了创造相同的测试环境以便对照实验；
（8）步骤3所得溶液颜色与3号试管一致且体积相同，推出两个试管中所含I₂的量一样，且I₂的量只与KIO₃的含量有关，设该食盐溶液中碘化钾的含量是x，那么就得出这样一个等式2.14×10^-3 g/L×0.05mL/滴×20滴=x×0.05mL/滴×10滴
解得x=4.28×10^-3g/L即100mL食盐溶液中碘化钾的含量是0.428mg；
则碘的质量=0.428mgx$\frac{127}{214}$=0.254mg
∴m（1kg盐中碘含量）=0.254mgx$\frac{1000g}{10g}$=25.4mg
又∵18mg＜25.4mg＜33mg
∴符合扬州地区要求．
故答案为：
（1）+5价；b；（2）用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，与标准比色卡对照；
（3）漏斗；（4）除去碘酸钾表面的可溶性杂质，并减小洗涤时碘酸钾的损失；
（5）温度过高时双氧水会分解；（6）蓝色；
（7）为了得到不同浓度碘液的显示标准；控制测试液变量，保证各组实验中测试液浓度一致；
（8）0.428；25.4；符合；

点评 此题是一道与实验相关的信息知识考查题，设计的知识点较多，依据pH试纸的使用方法、过滤的原理结合碘酸钾、过氧化氢的性质分析，主要以实验基本操作和对照实验为考查点，只有学生具有较扎实的基础知识才能顺利解题．