Question

6．碘酸鉀是一種白色結(jié)晶，無(wú)臭無(wú)味，酸性條件下碘酸鉀是一種較強(qiáng)的氧化劑，與氫碘酸、二氧化硫等還原性物質(zhì)作用，被還原為單質(zhì)碘；在堿性介質(zhì)中，碘酸鉀能被氯氣、次氯酸鹽等氧化為高碘酸鉀．碘酸鉀在常溫下穩(wěn)定，加熱至560℃開(kāi)始分解．工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀的流程如圖，在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：6I₂+11KClO₃+3H₂O═6KH（IO₃）₂+5KCl+3Cl₂．

試回答下列問(wèn)題：
（1）步驟①反應(yīng)器發(fā)生的反應(yīng)中，轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為60e^-；
（2）步驟②中，用硝酸而不用HI，其原因可能是HI具有還原性，能將已生成的碘酸氫鉀還原；
（3）步驟③要保持溶液微沸1小時(shí)以完全排出氯氣，排出氯氣的原因?yàn)镃l₂及Cl₂與KOH反應(yīng)生成的KClO，能將KIO₃氧化成KIO₄；
（4）實(shí)驗(yàn)中涉及兩次過(guò)濾，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過(guò)濾實(shí)驗(yàn)中，用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃；
（5）步驟⑧用氫氧化鉀調(diào)節(jié)溶液的pH，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：KOH+KH（IO₃）₂=2KIO₃+H₂O；
（6）參照下表碘酸鉀的溶解度，步驟得到碘酸鉀晶體，你建議的方法是蒸發(fā)結(jié)晶．

溫度/℃	0	10	20	40	60	80
KIO3 g/100g水	4.60	6.27	8.08	12.6	18.3	24.8

Answer 1

分析 （1）I₂是還原劑被氧化為KH（IO₃）₂，KClO₃是氧化劑被還原為KCl、Cl₂，生成兩種還原產(chǎn)物所得電子數(shù)目相同，I由I₂中0價(jià)升高到KH（IO₃）₂中+5價(jià)，所以每個(gè)I原子失去5個(gè)電子，所以1molI₂失去10mol電子，即反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為60mol；
（2）酸性條件下碘酸鉀是一種較強(qiáng)的氧化劑，HI具有還原性，但是硝酸不具備；
（3）由題中信息可知，在堿性條件下碘酸鉀能被氯氣氧化為高碘酸鉀，據(jù)此來(lái)回答；
（4）過(guò)濾用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒；
（5）碘酸氫鉀在溶液中能完全電離出碘酸根離子、鉀離子、氫離子，可以和氫氧化鉀發(fā)生反應(yīng)；
（6）根據(jù)圖表中數(shù)據(jù)可知碘酸鉀的溶解度隨溫度的變化不大，據(jù)此來(lái)分析；

解答 解：（1）I₂是還原劑被氧化為KH（IO₃）₂，KClO₃是氧化劑被還原為KCl、Cl₂，生成兩種還原產(chǎn)物所得電子數(shù)目相同，反應(yīng)方程式6I₂+11KClO₃+3H₂O=6KH（IO₃）₂+5KCl+3Cl₂中，I元素由I₂中0價(jià)升高到KH（IO₃）₂中+5價(jià)，所以每個(gè)I原子失去5個(gè)電子，所以1molI₂失去10mol電子，所以6molI₂完全反應(yīng)，則該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為60e^-，
故答案為：60e^-；
（2）步驟中產(chǎn)生氯氣，需要將氯氣排出反應(yīng)體系，加入硝酸的目的是制造酸性環(huán)境，促進(jìn)氯氣從反應(yīng)體系中逸出，酸性條件下碘酸鉀是一種較強(qiáng)的氧化劑，HI具有還原性，能將已生成的碘酸氫鉀還原，所以用硝酸不用氫碘酸，
故答案為：HI具有還原性，能將已生成的碘酸氫鉀還原；
（3）由題中信息可知，在堿性條件下碘酸鉀能被氯氣或KClO氧化為高碘酸鉀，所以應(yīng)將氯氣排出，
故答案為：Cl₂及Cl₂與KOH反應(yīng)生成的KClO，能將KIO₃氧化成KIO₄；
（4）過(guò)濾用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒，
故答案為：漏斗、燒杯、玻璃；
（5）碘酸氫鉀具有酸性，可以和強(qiáng)堿氫氧化鉀發(fā)生反應(yīng)，即KOH+KH（IO₃）₂=2KIO₃+H₂O，
故答案為：KOH+KH（IO₃）₂=2KIO₃+H₂O；
（6）根據(jù)圖表可知碘酸鉀的溶解度隨溫度的變化不大，因此，需要用蒸發(fā)結(jié)晶的方法得到碘酸鉀晶體，
故答案為：蒸發(fā)結(jié)晶．

點(diǎn)評(píng) 本題以工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀為載體，內(nèi)容涉及方程式配平、對(duì)工藝流程的理解評(píng)價(jià)、方案設(shè)計(jì)、電解原理等，難度大，是對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用和能力的考查．