Question

【題目】KIO3是一種無色易溶于水的晶體，醫(yī)藥上可作防治地方甲狀腺腫的藥劑，目前碘酸鉀被廣泛應(yīng)用于食鹽加碘。一種由含碘廢水制取碘酸鉀的工藝如下：

(1) 檢驗(yàn)“含碘廢水”中含有的單質(zhì)I2，常用的試劑是________。

(2) 進(jìn)行“過濾1”時(shí)，需同時(shí)對(duì)CuI沉淀進(jìn)行洗滌。在洗滌過濾濾液中可通過滴加________鹽溶液來檢驗(yàn)其是否已洗滌干凈。

(3) “濾渣2”的成分為____________(填化學(xué)式)。

(4) “制KI”時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。

(5) 江蘇食用加碘鹽新標(biāo)準(zhǔn)是每千克食鹽中碘元素含量為25毫克(波動(dòng)范圍為18～33 mg/kg)。測(cè)定食鹽試樣中碘元素含量的步驟如下：稱取4.000 g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12.00 mL 6.000×10－4 mol·L－1 Na2S2O3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＋2S2O===2I－＋S4O。

①計(jì)算該食鹽試樣中碘元素的含量(單位mg/kg，寫出計(jì)算過程)。

_______

②該食鹽試樣是否符合江蘇食用加碘鹽新標(biāo)準(zhǔn)并說明判斷依據(jù)。

_______

Answer 1

【答案】淀粉溶液BaCl2[或Ba(NO3)2]Cu(或Cu和Fe)K2CO3＋FeI2===FeCO3↓＋2KIKIO3～6Na2S2O3

n(I)＝n(KIO3)＝n(Na2S2O3)＝×6.000×10－4 mol·L－1×12.00 mL×10－3 L·mL－1

＝1.200×10－6 mol

m(I)＝1.200×10－6 mol×127 g·mol－1×103 mg·g－1＝0.152 4 mg

碘含量為：＝38.10 mg/kg不符合新標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)?8.10 mg/kg不在18～33 mg/kg范圍內(nèi)

【解析】試題分析：本題以碘酸鉀的制備為載體，考查考生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況、簡(jiǎn)單化工工藝的理解和簡(jiǎn)單定量實(shí)驗(yàn)的分析能力。

解析：流程中第一步是還原I2單質(zhì)生成CuI，反應(yīng)同時(shí)生成硫酸鹽；過濾分離后用沉淀CuI與Fe反應(yīng)制備FeI2；再將FeI2與K2CO3反應(yīng)制取KIO3，經(jīng)分離得到產(chǎn)品。

（1）因?yàn)镮2遇淀粉后溶液變成藍(lán)色，因此檢驗(yàn)I2常用淀粉。答案：淀粉。（2）“過濾1”操作之前溶液中主要含有硫酸鹽，所以只要洗滌濾液中沒有SO42-就表示沉淀已經(jīng)洗滌干凈，檢驗(yàn)SO42-離子常用的試劑是BaCl2溶液等可溶性鋇鹽溶液和稀硝酸(或稀鹽酸)，滴加的鹽溶液應(yīng)當(dāng)是BaCl2或Ba(NO3)2等。正確答案：BaCl2或Ba(NO3)2。（3）2CuI+Fe=FeI2+2Cu，所以“過濾2”得到的“濾渣2”是Cu和Fe的混合物，也有可能Fe恰好完全反應(yīng)時(shí)“濾渣2”只含有Cu。正確答案：“Cu和Fe”或“Cu”。（4）“制取KI”的原料是K2CO3和FeI2，反應(yīng)生成KI時(shí)，另一產(chǎn)物是FeCO3，根據(jù)離子反應(yīng)發(fā)生的條件，由于該反應(yīng)明顯沒有得到難電離產(chǎn)物、氣體，也不是氧化還原反應(yīng)，所以一定有沉淀產(chǎn)生，因此FeCO3是一種不溶于水的產(chǎn)物。正確答案：K2CO3＋FeI2=FeCO3↓＋2KI 。（5）根據(jù)題目提供的反應(yīng)原理可得KIO3→6Na2S2O3，n(KIO3)=×n（Na2S2O3）=×6.000×10-4mol/L×0.01200L=1.2×10-6mol，碘元素含量為：=0.0381g/kg=38.1mg/kg。答案：①結(jié)果38.1mg/kg；②38.1mg/kg>33mg/kg，所以該食鹽試樣不符合標(biāo)準(zhǔn)。