Question

8．食盐中的加碘剂选用的是碘酸钾（KIO₃）而不是碘化钾（KI）．实验室可用采用如图1实验流程制备碘酸钾．
（1）操作①和操作③的名称分别为过滤、蒸馏．操作②所用到的玻璃仪器有分液漏斗．
（2）由单质碘制备碘酸钾的离子方程式为I₂+5Cl₂+12OH^-=2IO₃^-+10Cl^-+6H₂O．
（3）问题讨论：在选择试剂X时，甲同学只选择了H₂O₂，乙同学除了选择H₂O₂外还加入了少量H₂SO₄，并做如下实验：

	甲	乙
所选试剂X	H2O2	H2O2，少量稀H2SO4
操作	向5mLM和淀粉的混合溶液中加入1mL H2O2	向5mLM和淀粉的混合溶液中加入1mL H2O2，再加少量稀H2SO4
实验现象	几秒钟后，溶液呈现很淡的蓝色	溶液立刻呈现较深的蓝色

①根据乙同学选择的试剂X，写出M→N离子方程式2I^-+H₂O₂+2H⁺=I₂+2H₂O；
②由甲、乙两同学的实验结果，你能得到的结论是：溶液的酸碱性会影响H₂O₂的氧化能力．
（4）实验探究：受（3）实验的启发，甲、乙同学继续探究KI固体在空气中放置变质的原因．
甲同学认为：KI变质只与空气中的O₂和H₂O有关；
乙同学认为：KI变质除了与O₂和H₂O有关外，还应与空气中的某种气体成分Y有关．
甲、乙同学分别用如图2所示装置进行实验，一段时间后取出燃烧匙中的固体，在试管中溶于淀粉溶液，结构发现甲同学试管中溶液未变蓝，而乙同学试管中溶液明显变蓝．
①气体Y为CO₂（填化学式）．
②KI固体在空气中变质的化学方程式为4KI+O₂+2CO₂=2K₂CO₃+I₂．

Answer 1

分析 （1）操作①是将固体与溶液分离，该操作方法为过滤；操作③为将碘单质与四氯化碳分离，需要通过蒸馏操作完成；操作②是将碘单质从溶液中分离出来，需要通过分液操作完成，据此判断使用的主要玻璃仪器；
（2）碘单质在碱性条件下被氯气氧化成碘酸钾，据此写出反应的离子方程式；
（3）①溶液M中含有碘离子，酸性条件下碘离子被双氧水氧化成碘单质，据此写出反应的离子方程式；
②根据表中甲和乙的选用试剂及实验现象进行分析；
（4）①KI变质除了与O₂和H₂O有关外，还应与空气中的某种气体成分Y有关，则Y应为CO₂，酸性条件下碘离子被氧化；
②KI固体在空气中变质，与氧气、水、二氧化碳反应生成碳酸氢钾、碘．

解答 解：（1）根据图1可知，操作①是将海带灰悬浊液中不溶物与溶液分离，其操作方法为过滤；操作③是将碘单质与四氯化碳分离，由于碘单质易溶于四氯化碳溶液，所以需要通过蒸馏操作完成；
操作②的目的是将碘单质从混合液中分离出来，可通过分液存在完成，使用的主要仪器为分液漏斗，
故答案为：过滤；蒸馏；烧杯、分液漏斗；
（2）根据制备流程可知，碘单质与氯气、氢氧根离子反应生成碘酸钾、氯离子和水，反应的离子方程式为：I₂+5Cl₂+12OH^-=2IO₃^-+10Cl^-+6H₂O，
故答案为：I₂+5Cl₂+12OH^-=2IO₃^-+10Cl^-+6H₂O；
（3）①乙同学选用试剂X为双氧水，溶液M中含有碘离子，碘离子被双氧水氧化成碘单质，反应的离子方程式为：2I^-+H₂O₂+2H⁺=I₂+2H₂O，
故答案为：2I^-+H₂O₂+2H⁺=I₂+2H₂O；
②根据表中信息可知，在酸性条件下，双氧水更容易氧化碘离子，所以得出的结论为：溶液的酸碱性会影响H₂O₂的氧化能力，
故答案为：溶液的酸碱性会影响H₂O₂的氧化能力；
（4）①酸性条件下，碘离子可被氧化，则KI变质除了与O₂和H₂O有关外，还应与空气中的某种气体成分Y有关，则Y应为CO₂，故答案为：CO₂；
②KI固体在空气中变质，与氧气、水、二氧化碳反应生成碳酸钾、碘，反应的方程式为4KI+O₂+2CO₂=2K₂CO₃+I₂，故答案为：4KI+O₂+2CO₂=2K₂CO₃+I₂．

点评 本题考查性质实验方案的设计与评价，为高频考点，题目难度中等，明确实验目的及反应原理为解答的关键，注意掌握性质实验方案的设计原则，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学实验能力．