Question

我国缺碘病区甚广，防治缺碘病的主要措施是食盐中加碘．1996年我国政府以国家标准的方式规定食盐的碘添加剂是KIO₃．

（1）可用盐酸酸化的KI淀粉混合物检验食盐是否为加碘盐，反应的化学方程式为   ．

（2）可用电化学方法制备KIO₃．原理是：以石墨为阳极，不锈钢为阴极，以KI溶液（加入少量K₂Cr₂O₇）为电解质溶液，在一定电流强度和温度下进行电解，其电解总反应方程式为KI+3H₂OKIO₃+3H₂↑．试写出两极反应式：阳极   ；阴极   ．

（3）如果在容积为10L的离子交换膜电解槽中，1min时阴极可产生11.2L（标准状况）Cl₂，这时溶液的pH是（设体积维持不变）  ．

（4）Cl₂常用于自来水的消毒杀菌，现有一种新型消毒剂ClO₂，若它们在杀菌过程中的还原产物均为Cl^﹣，消毒等量的自来水，所需Cl₂和ClO₂的物质的量之比为   ．

Answer 1

考点：  电解原理；氯、溴、碘及其化合物的综合应用．

专题：  电化学专题；卤族元素．

分析：  （1）根据KIO₃，KI、盐酸能发生归中反应以及I₂能使淀粉变蓝；

（2）总反应方程式为KI+3H₂O=KIO₃+3H₂↑，I元素的化合价升高，发生氧化反应，则在阳极生成碘酸钾；H元素的化合价降低，则在阴极生成氢气，以此来解答；

（3）根据电解方程式结合产生气体的量进行计算回答即可；

（4）根据得到相同电子数需要各物质的物质的量来解题．

解答：  解：（1）KIO₃，KI、盐酸能发生归中反应，方程式为：KIO₃ +5KI+6HCl=6KCl+3H₂O+3I₂，碘化钾被氧化，碘酸钾被还原，盐酸提供稳定酸性环境，若溶液能使淀粉显蓝色可以说明食盐中是有碘；故答案为：淀粉；KIO₃ +5KI+6HCl=6KCl+3H₂O+3I₂；

（2）总反应方程式为KI+3H₂O=KIO₃+3H₂↑，I元素的化合价升高，发生氧化反应，则在阳极生成碘酸钾，阳极反应为I^﹣﹣6e^﹣+6OH^﹣=IO₃^﹣+3H₂O；H元素的化合价降低，则在阴极生成氢气，阴极反应为6H⁺+6e^﹣=3H₂↑，

故答案为：I^﹣﹣6e^﹣+6OH^﹣=IO₃^﹣+3H₂O；6H⁺+6e^﹣=3H₂↑；

（3）电解氯化钠的离子方程式为：2Cl^﹣+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^﹣，阴极可产生11.2L（标准状况）Cl₂，即产生氯气为=0.5mol，根据方程式则生成氢氧化钠是1mol，所以氢氧化钠的浓度是：=0.1mol/L，所以氢离子浓度为10^﹣13mol/L，溶液的pH是13，故答案为：13；

（4）因一个ClO₂转变成Cl^﹣需要得到10个电子，而一个Cl₂转变成Cl^﹣需要得到10个电子，消毒等量的自来水，根据转移电子数相等，所需Cl₂和ClO₂的物质的量之比为5：2，故答案为：5：2．

点评：  本题主要考查加碘盐中碘元素的检验、电解原理的应用以及氯气及其化合物的有关知识，难度不大，关键把握电极方程式的书写及其应用电子守恒进行计算．