Question

碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防治碘缺乏病，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1 284 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)①Fe3I8＋4K2CO3=Fe3O4＋8KI＋4CO2↑

②蒸发浓缩、冷却结晶、过滤　洗涤除去表面可溶性杂质的同时减少KI的溶解损失

(2)①在较高温度下KIO3易分解　②1 700

③I－＋3H2OIO3—＋3H2↑　不变

【解析】(1)①中n(Fe)/n(I)＝3/8，该化合物为Fe3I8，和K2CO3反应的化学方程式为Fe3I8＋4K2CO3=Fe3O4＋8KI＋4CO2↑(用质量守恒法配平，可假设Fe3I8的系数为1)

②操作A为了结晶出KI，所以应采取蒸发浓缩、冷却结晶，过滤的方法。因为温度高时，KI会溶解，所以应用冰水洗涤沉淀。

(2)①KIO3高温时会分解，所以加碘盐常在出锅前加入。

②根据电子守恒得：

x·2＝ ×5

x＝15×103 mol

需要30% H2O2的质量为＝1.7×106 g，即1 700 kg。

③电解时，阴极反应式为6H2O＋6e－=3H2↑＋6OH－，

阳极反应式为I－－6e－＋6OH－=IO3—＋3H2O，

两式相加得：

I－＋3H2OIO3—＋3H2↑。

由于在阴极区生成的OH－通过阴离子交换膜移到阳极区，所以电解结束后阴极区的pH与电解前相比不变。