Question

11．食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、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^-═IO₃^-+5I^-+3H₂O；KI+I₂?KI₃
某学习小组对加碘盐进行如下实验：取一定量某加碘盐（可能含有KIO₃、KI、Mg²⁺、Fe³⁺），用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得溶液分为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）①第一份试液中滴加KSCN溶液显红色，该红色物质是Fe（SCN）₃（用化学式表示）；
②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O、2Fe³⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂．
（2）①KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失．写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式：4KI+O₂+2H₂O═2I₂+4KOH．
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？否（填“是”或“否”），并说明理由KI₃受热（或潮湿）条件下产生KI和I₂，KI被氧气氧化，I₂易升华．
（3）KBrO₃与 KIO₃性质相似．已知某反应中反应物与生成物除了KBrO₃，还有：AsH₃、H₂SO₄、K₂SO₄、H₃AsO₄、H₂O和一种未知物质X．
①已知KBrO₃在反应中得到电子，则该反应的还原剂是AsH₃．
②已知0.2molKBrO₃在反应中得到1mol电子生成X，则X的化学式为Br₂．
③根据上述反应可推知ac．
a．氧化性：KBrO₃＞H₃AsO₄b．氧化性：H₃AsO₄＞KBrO₃
c．还原性：AsH₃＞Xd．还原性：X＞AsH₃
④将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中，并标出电子转移的方向和数目：

Answer 1

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^-、Fe³⁺，具有还原性的离子为I^-，利用氧化还原反应来分析；
（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）①化合价升高元素所在的反应物是还原剂；
②根据溴元素化合价的降低情况来计算；
③氧化剂的氧化性最强，还原剂的还原性最强，氧化剂对应的产物叫还原产物；
④根据化学反应中化合价的升降情况标电子转移情况．

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，CCl₄中显紫红色的物质是I₂，
故答案为：Fe（SCN）₃；
②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O、2Fe³⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂，
故答案为：IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O；2Fe³⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂；
（2）①KI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，
故答案为：4KI+O₂+2H₂O═2I₂+4KOH；
②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+I₂?KI₃”，可知KI₃在常温下不稳定性，受热（或潮湿）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；KI₃受热（或潮湿）条件下产生KI和I₂，KI被氧气氧化，I₂易升华；
（3）①KBrO₃在反应中得到电子，所以KBrO₃是氧化剂，AsH₃变成了H₃AsO₄，所以AsH₃是还原剂，故答案为：AsH₃；　
②设X中溴元素的化合价为x，则0.2mol（5-x）=1mol，所以x=0，故X为Br₂，故答案为：Br₂；
③a、反应中KBrO₃是氧化剂，H₃AsO₄是氧化产物，氧化性为KBrO₃＞H₃AsO₄，故a正确；
b、反应中KBrO₃是氧化剂，H₃AsO₄是氧化产物，氧化性为KBrO₃＞H₃AsO₄，故b错误；
c、AsH₃是还原剂，Br₂是还原产物，所以还原性AsH₃＞Br₂，故c正确；
d、AsH₃是还原剂，Br₂是还原产物，所以还原性AsH₃＞Br₂，故d错误．
故选ac．
（4）化合价升高的元素是砷元素，化合价从-3价升到+5价，化合价降低的元素是溴元素，化合价从+5价降到0价，化合价升高和降低数目得相等，所以转移40e^-，
，
故答案为：．

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、以及实验方案的设计等化学基础知识和基本技能，题目难度中等，．