Question

碘酸钾是一种白色结晶粉末，无臭无味，酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用，被还原为单质碘，在碱性介质中，碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾．碘酸钾在常温下稳定，加热至560℃开始分解．工业生产碘酸钾的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为：6I₂+11KClO₃+3H₂O=6KH（IO₃）₂+5KCl+3Cl₂

试回答下列问题：
（1）步骤①反应器发生的反应中，化学方程式中转移电子总数为

 

；
（2）步骤②中，用硝酸而不用HI，其原因可能是

 

；
（3）步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为

 

；
（4）步骤⑧用氢氧化钾调节溶液的pH，反应的化学方程式为：

 

；
（5）参照下表碘酸钾的溶解度，步骤11得到碘酸钾晶体，你建议的方法是

 

．

温度/℃	0	10	20	40	60	80
KIO3g/100g水	4.60	6.27	8.08	12.6	18.3	24.8

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,制备实验方案的设计

专题：实验题

分析：（1）I₂是还原剂被氧化为KH（IO₃）₂，KClO₃是氧化剂被还原为KCl、Cl₂，生成两种还原产物所得电子数目相同，I由I₂中0价升高到KH（IO₃）₂中+5价，所以每个I原子失去5个电子，所以1molI₂失去10mol电子，即反应转移电子为60mol；
（2）酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，HI具有还原性，但是硝酸不具备；
（3）由题中信息可知，在碱性条件下碘酸钾能被氯气氧化为高碘酸钾，据此来回答；
（4）碘酸氢钾在溶液中能完全电离出碘酸根离子、钾离子、氢离子，可以和氢氧化钾发生反应；
（5）根据图表中数据可知碘酸钾的溶解度随温度的变化不大，据此来分析；

解答： 解：（1）I₂是还原剂被氧化为KH（IO₃）₂，KClO₃是氧化剂被还原为KCl、Cl₂，生成两种还原产物所得电子数目相同，反应方程式6I₂+11KClO₃+3H₂O=6KH（IO₃）₂+5KCl+3Cl₂中，I元素由I₂中0价升高到KH（IO₃）₂中+5价，所以每个I原子失去5个电子，所以1molI₂失去10mol电子，所以6molI₂完全反应，则该反应中转移电子的数目为60N_A，故答案为：60N_A；
（2）步骤中产生氯气，需要将氯气排出反应体系，加入硝酸的目的是制造酸性环境，促进氯气从反应体系中逸出，酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，HI具有还原性，能将已生成的碘酸氢钾还原，所以用硝酸不用氢碘酸，故答案为：HI具有还原性，能将已生成的碘酸氢钾还原；
（3）由题中信息可知，在碱性条件下碘酸钾能被氯气氧化为高碘酸钾，所以应将氯气排出，故答案为：Cl₂能将KIO₃氧化成KIO₄；
（4）碘酸氢钾具有酸性，可以和强碱氢氧化钾发生反应，即KOH+KH（IO₃）₂=2KIO₃+H₂O，故答案为：KOH+KH（IO₃）₂=2KIO₃+H₂O；
（5）根据图表可知碘酸钾的溶解度随温度的变化不大，因此，需要用蒸发结晶的方法得到碘酸钾晶体，故答案为：蒸发结晶．

点评：本题以工业生产碘酸钾为载体，内容涉及方程式配平、对工艺流程的理解评价、方案设计、电解原理等，难度大，是对知识的综合运用和能力的考查．