Question

1．碘酸鉀（KIO₃）主要用作食鹽加碘劑
Ⅰ、制備碘酸鉀
實(shí)驗(yàn)室制備碘酸鉀的路線如下：
干海帶→I₂$→_{70℃}^{H_{2}O_{2}，酸}$HI0₃$\stackrel{K_{2}CO_{3}}{→}$KIO₃
（1）KIO₃中I的化合價(jià)為+5價(jià)，含碘鹽中的碘是指b（填字母）．
a、離子  b、元素  c、分子
（2）實(shí)驗(yàn)中需要用試紙測(cè)定溶液的pH，其操作方法是用玻璃棒蘸取待測(cè)液滴在pH試紙上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照．
（3）過(guò)濾操作需要的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和漏斗．
（4）用冰水洗滌過(guò)濾所得KIO₃晶體，其原因是除去碘酸鉀表面的可溶性雜質(zhì)，并減小洗滌時(shí)碘酸鉀的損失．
（5）溫度過(guò)高，會(huì)造成H₂O₂利用率降低，可能的原因是溫度過(guò)高時(shí)雙氧水會(huì)分解．
Ⅱ、測(cè)定碘含量
資料：①碘酸鉀與碘化鉀反應(yīng)方程式為：KIO₃+5KI+3H₂SO₄═3K₂SO₄+3H₂O+3I₂
②淀粉溶液遇碘顯色時(shí)，碘濃度越大顏色越深；
③揚(yáng)州作為輕度缺碘地區(qū)，食鹽中碘含量（以I計(jì)）應(yīng)為18～33mg/Kg
步驟1：配置以下各種試劑：100g/L食鹽溶液，2.14×10^-3g/L KIO₃溶液，測(cè)試液（含10g/L淀粉、196g/L H₂SO₄、1.66g/L KI）．
步驟2：取5支相同規(guī)格小試管，貼上編號(hào)標(biāo)簽，按下表要求分別依次加入步驟1中配置的KIO₃溶液，測(cè)試液、蒸餾水，塞上橡皮塞，混合后有序放置在試管架上（各試管中KIO₃完全反應(yīng)）．

試管編號(hào)	1	2	3	4	5
KIO3溶液滴數(shù)	30	25	20	15	10
測(cè)試液滴數(shù)	10	10	10	10	10
蒸餾水滴數(shù)	0	5	10	15	20

步驟3：另取一支小試管，一次加入步驟1中所配置的食鹽溶液10滴、測(cè)試液10滴、和蒸餾水20滴，混合后與步驟2中各試管內(nèi)顏色對(duì)照．
（6）步驟3所得溶液呈藍(lán)色，則說(shuō)明該食鹽是含碘鹽．
（7）步驟2實(shí)驗(yàn)的目的是為了得到不同濃度碘液的顯示標(biāo)準(zhǔn)，步驟2中測(cè)試液的滴數(shù)保持一致的原因是控制測(cè)試液變量，保證各組實(shí)驗(yàn)中測(cè)試液濃度一致．
（8）若步驟3所得溶液顏色與3號(hào)試管一致，則100mL該食鹽溶液中含有碘酸鉀0.428mg．該食鹽中碘含量為25.4mg/Kg，符合揚(yáng)州地區(qū)要求（填“符合”或“不符合”）．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)化合物中各元素的化合價(jià)代數(shù)和為零判斷I的化合價(jià)，依據(jù)含碘鹽中碘的存在狀態(tài)分析判斷碘的意義；依據(jù)化合物中各元素的化合價(jià)代數(shù)和為零判斷I的化合價(jià)，由于碘酸鉀中鉀的化合價(jià)是+1價(jià)，氧為-2價(jià)，計(jì)算可知碘的化合價(jià)為+5價(jià)，依據(jù)含碘鹽中碘存在于碘酸鉀中，所以此處的含碘鹽中的碘指的是碘元素；
（2）實(shí)驗(yàn)室中pH的測(cè)量方法分析解答；
（3）依據(jù)過(guò)濾操作中使用的玻璃儀器分析解決；
（4）依據(jù)洗滌晶體的作用以及碘酸鉀的溶解度分析判斷；
（5）依據(jù)雙氧水溫度高時(shí)易分解分析解答；
（6）依據(jù)淀粉遇碘會(huì)變藍(lán)色等相關(guān)知識(shí)分析解答；
（7）從控制變量法實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理分析作答；
（8）依據(jù)三號(hào)試管與該實(shí)驗(yàn)顯色現(xiàn)象一致可分析碘的含量并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；

解答 解：（1）依據(jù)化合物中各元素的化合價(jià)代數(shù)和為零判斷I的化合價(jià)，由于碘酸鉀中鉀的化合價(jià)是+1價(jià)，氧為-2價(jià)，計(jì)算可知碘的化合價(jià)為+5價(jià)，依據(jù)含碘鹽中碘存在于碘酸鉀中，所以此處的含碘鹽中的碘指的是碘元素；
（2）實(shí)驗(yàn)室中溶液pH的測(cè)量方法是用玻璃棒蘸取待測(cè)液滴在pH試紙上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，所以此處的測(cè)量方法也不例外；
（3）過(guò)濾操作中使用的玻璃儀器主要有燒杯、玻璃棒和漏斗；
（4）洗滌晶體的作用去除晶體表面的可溶性雜質(zhì)，由于高溫時(shí)碘酸鉀的溶解度較大，所以采用冰水進(jìn)行洗滌可減小洗滌時(shí)碘酸鉀的損失；
（5）由于雙氧水溫度高時(shí)易分解，所以高溫時(shí)會(huì)降低雙氧水的利用率；
（6）由于淀粉遇碘會(huì)變藍(lán)色，所以溶液變藍(lán)說(shuō)明食鹽的溶液中存在碘酸鉀；
（7）依據(jù)控制變量法實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理可知：步驟2是為了得到不同濃度碘液的顯示標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試液滴數(shù)一致是為了創(chuàng)造相同的測(cè)試環(huán)境以便對(duì)照實(shí)驗(yàn)；
（8）步驟3所得溶液顏色與3號(hào)試管一致且體積相同，推出兩個(gè)試管中所含I₂的量一樣，且I₂的量只與KIO₃的含量有關(guān)，設(shè)該食鹽溶液中碘化鉀的含量是x，那么就得出這樣一個(gè)等式2.14×10^-3 g/L×0.05mL/滴×20滴=x×0.05mL/滴×10滴
解得x=4.28×10^-3g/L即100mL食鹽溶液中碘化鉀的含量是0.428mg；
則碘的質(zhì)量=0.428mgx$\frac{127}{214}$=0.254mg
∴m（1kg鹽中碘含量）=0.254mgx$\frac{1000g}{10g}$=25.4mg
又∵18mg＜25.4mg＜33mg
∴符合揚(yáng)州地區(qū)要求．
故答案為：
（1）+5價(jià)；b；（2）用玻璃棒蘸取待測(cè)液滴在pH試紙上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照；
（3）漏斗；（4）除去碘酸鉀表面的可溶性雜質(zhì)，并減小洗滌時(shí)碘酸鉀的損失；
（5）溫度過(guò)高時(shí)雙氧水會(huì)分解；（6）藍(lán)色；
（7）為了得到不同濃度碘液的顯示標(biāo)準(zhǔn)；控制測(cè)試液變量，保證各組實(shí)驗(yàn)中測(cè)試液濃度一致；
（8）0.428；25.4；符合；

點(diǎn)評(píng) 此題是一道與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的信息知識(shí)考查題，設(shè)計(jì)的知識(shí)點(diǎn)較多，依據(jù)pH試紙的使用方法、過(guò)濾的原理結(jié)合碘酸鉀、過(guò)氧化氫的性質(zhì)分析，主要以實(shí)驗(yàn)基本操作和對(duì)照實(shí)驗(yàn)為考查點(diǎn)，只有學(xué)生具有較扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)才能順利解題．