Question

【題目】KIO3是一種重要的無機化合物，可作為食鹽中的補碘劑，常見制備方法如下。

（1）氯酸鉀氧化法：化學(xué)反應(yīng)方程式為：6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2，每生成3mol KH(IO3)2，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為___，向反應(yīng)后溶液中加_______溶液得到KIO3。

（2）KIO3也可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。

①寫出電解時陰極的電極反應(yīng)式__________。

②電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為_____，其遷移方向是_______(用A、B表示）。

③與“電解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之處有_______（寫出一點）。

（3）一種由含碘廢水制取碘酸鉀的工藝如圖：

①進(jìn)行“過濾1”時，需同時對CuI沉淀進(jìn)行洗滌。在洗滌液中可通過滴加____鹽溶液來檢驗其是否已洗滌干凈。

②“制FeI2”時，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。

（4）山東省已下調(diào)食用鹽碘含量標(biāo)準(zhǔn)每千克鹽含碘25毫克（波動范圍為18～33mgkg-1）。測定食鹽試樣中碘元素含量的步驟如下：稱取4.000g市售食鹽加入錐形瓶中，依次加入適量的水、稍過量KI及稀硫酸；充分反應(yīng)后，再加入12.00mL6.000×10-4molL-1Na2S2O3溶液，與生成的碘恰好完全反應(yīng)。有關(guān)反應(yīng)原理為：KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O；I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。計算該食鹽試樣中碘元素的含量____mgkg-1。

Answer 1

【答案】30NA KOH 2H2O+2e－=2OH－+H2↑ 或 2H++2e－=H2↑ K+ A到B 產(chǎn)生Cl2易污染環(huán)境等 BaCl2[或Ba(NO3)2] 2CuI +Fe =FeI2+2Cu 38.10

【解析】

（1）根據(jù)：6I2+11KClO3+3H2O═6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2，碘的化合價從0價到+5價，每生成6mol KH（IO3）2轉(zhuǎn)移電子為60mol，則每生成3mol KH（IO3）2，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為30mol，個數(shù)為30NA；根據(jù)反應(yīng)生成物為KH（IO3）2，要制得KIO3需向反應(yīng)后的溶液中加KOH溶液發(fā)生反應(yīng)KH（IO3）2+KOH=2KIO3+H2O制得；

（2）①由圖示，陰極為氫氧化鉀溶液，反應(yīng)為水電離的氫離子得電子，反應(yīng)式為2H2O+2e－=2OH－+H2↑；

②電解時，溶液中的陽離子應(yīng)該向陰極遷移，明顯是溶液中大量存在鉀離子遷移，方向為由左向右，即由A到B；

③KClO3氧化法的最大不足之處在于生產(chǎn)中會產(chǎn)生污染環(huán)境的氯氣；

（3）①進(jìn)行“過濾1”前溶液含有硫酸鹽，檢驗洗滌液中是否含有硫酸根離子可確定CuI沉淀是否洗凈，故滴加BaCl2溶液檢驗；

②由流程可得，CuI與Fe反應(yīng)可得FeI2，方程式為：2CuI+Fe=FeI2+2Cu；

（4）根據(jù)反應(yīng)原理有關(guān)系式：KIO3～3I2～6S2O32－，n（I）=n（KIO3）=n（Na2S2O3）/6=1÷6×6.000×10-4mol·L-1×12.00×10-3L=1.200×10-6mol，m（I）=1.200×10-6mol×127g·mol－1×103mg/g=0.1524mg，碘含量為0.1524mg÷（4.000g×10-3kg）=38.10mg/kg。