Question

食盐中含有一定量的镁、铁等物质，加碘盐中碘的损失主要由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的，已知：
氧化性：IO₃^-＞Fe³⁺＞I₂；还原性：S₂O₃^2-＞I^-
3I₂+6OH^-═5I^-+IO₃^-+3H₂O　KI+I₂═KI₃
（1）某学习小组对加碘盐进行了如下实验：取一定量加碘盐（可能含有KIO₃、KI、Mg²⁺、Fe³⁺），用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得溶液分3份．第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显示淡黄色，用CCl₄萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入适量KIO₃固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色．①加KSCN溶液显红色，该试液中含有的物质是

 

（用离子符号表示）；CCl₄中显示紫红色的物质是

 

（用电子式表示）．
②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为

 

．
（2）将I₂溶于KI溶液，在低温条件下，可制得KI₃?H₂O．该物质作为食盐加碘剂是否合适？（填“是”或“否”），并说明理由：

 

．
（3）为了提高加碘盐（添加KI）的稳定性，可加稳定剂减少碘的损失．下列物质中有可能作为稳定剂的是

 

．
A．Na₂S₂O₃  B．AlCl₃C．Na₂CO₃  D．NaNO₂．

Answer 1

考点：物质的检验和鉴别的实验方案设计,氯、溴、碘及其化合物的综合应用

专题：实验设计题,卤族元素

分析：（1）①给出的离子中，只有Fe³⁺遇KSCN溶液显红色，Fe³⁺与KI发生氧化还原反应生成的碘单质，易溶于有机溶剂，且碘在四氯化碳中显紫色；
②具有氧化性的离子为IO₃^-与具有还原性的离子为I^-，发生氧化还原反应；
（2）根据KI具有还原性及氧化还原反应、KI₃在常温下不稳定性来分析；
（3）根据提高加碘盐（添加KI）的稳定性，主要是防止I^- 被氧化来分析；
（4）将亚铁离子转化为铁离子，再利用铁离子遇KSCN溶液变红色来检验．

解答： 解：（1）某加碘盐可能含有KIO₃、KI、Mg²⁺、Fe³⁺，用蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化后将溶液分为3份．从第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色，可知该加碘盐中含有Fe³⁺，反应：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，Fe（SCN）₃呈血红色；从第二份试液中加足量KI固体，溶液显淡黄色，用CCl₄萃取，下层溶液显紫红色，可知有碘生成．这是因为由于“氧化性：IO₃^-＞Fe³⁺＞I₂”，加足量KI后，IO₃^-和Fe³⁺均能将I^-氧化成I₂，由此也可以知道该加碘盐添加KIO₃；第三份试液中加入适量KIO₃固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色．由此可知该加碘盐中不含KI．
①该加碘盐溶液中加KSCN溶液显红色的物质是Fe（SCN）₃，则溶液中含Fe³⁺，CCl₄中显紫红色的物质是I₂，电子式，故答案为：Fe³⁺；；         
②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂、IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O，
故答案为：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂、IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O；
（2）KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，KI会被空气中氧气氧化，KI在潮湿空气中氧化的反应化学方程式为：4KI+O₂+2H₂O═2I₂+4KOH，根据题目告知，KI₃?H₂O是在低温条件下，由I₂溶于KI溶液可制得．再由题给的信息：“KI+I₂KI₃”，可知KI₃在常温下不稳定性，低温条件下易分解为KI和I₂，KI又易被空气中的氧气氧化，I₂易升华，所以KI₃?H₂O作为食盐加碘剂是不合适的，故答案为：否，低温制备的KI₃受热易分解为I₂，而I₂受热易升华；
（3）提高加碘盐（添加KI）的稳定性，主要是防止I^- 被氧化，根据题给信息“还原性：S₂O₃^2-＞I^-”和氧化还原反应的强弱规律，可以选Na₂S₂O₃作稳定剂；又由题给信息
“3I₂+6OH^-═IO₃^-+5I^-+3H₂O”，可知I₂与OH^-会发生反应生成IO₃^-和5I^-，而Na₂CO₃水解呈碱性，因而也可以用Na₂CO₃作稳定剂，防止加碘盐（添加KI）在潮湿环境下被氧气氧化．至于AlCl₃，水解后呈酸性，且还原性I^-＞Cl^-，所不能作稳定剂；NaNO₂当遇强还原性物质时能表现出氧化性，则NaNO₂与KI能发生氧化还原反应为2NO₂^-+2I^-+4H⁺=2NO↑+I₂+2H₂O，所以不能作稳定剂，故答案为：AC．

点评：本题以日常生活中熟悉的食盐和加碘盐中碘的损失原因为素材，要求通过实验，检验加碘盐中所含有的成分物质，探究保存过程中由于空气中氧气的作用容易引起碘损失的反应、探讨KI₃?H₂O作为食盐加碘剂是否合适、以及提高加碘盐（添加KI）的稳定性可添加的稳定剂，设计实验方案检验选用KI作为加碘剂的加碘盐中的Fe²⁺等，从而考查物质的检验、氧化还原反应和氧化还原反应方程式、离子反应和离子反应方程式、电子式、以及实验方案的设计等化学基础知识和基本技能．试题突了有效获取知识并与已有知识整合的能力，突出了能够从新信息中准确提取实质性的内容，并与所学的知识进行有效结合，解决实际问题的能力．体现了新课程《考试说明》（化学部分）对学习能力的要求．