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+5KC1+3C12，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）一種由含碘廢水制取碘酸鉀的工藝如圖：

①進行“過濾1”時，需同時對CuI沉淀進行洗滌。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______。

③在KIO3、KHSO3的酸性混合溶液中加入少量KI（催化劑）和淀粉，不停地攪拌，反應(yīng)機理為：第一步IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O第二步反應(yīng)的離子方程式為______。

當反應(yīng)進行到1.5min時，溶液突然變?yōu)樗{色，隨之又很快消失，則第______步反應(yīng)速率快。

④改變反應(yīng)溫度，重復(fù)上述實驗，得到溫度（T）與溶液變藍所需時間（t）的關(guān)系如圖所示（超過50℃后溶液不會再變藍）。根據(jù)圖象，請你分析溫度低于50℃時，溶液變藍所需時間與反應(yīng)溫度的關(guān)系：_________。

（3）山東省已下調(diào)食用鹽碘含量標準每千克鹽含碘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 BaCl2[或Ba(NO3)2] 2Cul +Fe =Fel2+2Cu I2 +HSO3- +H2O=2I- +SO42- +3H+ 二 溫度低于30℃時，溫度越高，溶液變藍所需時間越短；溫度高于30℃時,溫度越高，溶液變藍所需時間越長 38.10

【解析】

(1)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式為：6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KC1+3C12，I2的化合價由0價到+5價，每生成6mol KH(IO3)2，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為60mol，則生成3mol KH(IO3)2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為30mol即30NA。根據(jù)反應(yīng)生成的產(chǎn)物KH(IO3)2，要制得KIO3，需向反應(yīng)后溶液中加KOH溶液，發(fā)生的反應(yīng)為KH(IO3)2+KOH= 2KIO3+H2O。答案：KOH。

（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）.答案：BaCl2或Ba(NO3)2。

②由流程圖可知CuI 和Fe 可以“制FeI2”，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CuI+Fe =FeI2 +2Cu。答案：2CuI+Fe =FeI2 +2Cu。

③在KIO3、KHSO3的酸性混合溶液中加入少量KI(催化劑)和淀粉，不停地攪拌，反應(yīng)機理為：第一步IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O ，第二步反應(yīng)的離子方程式為I2+HSO3-+H2O=2I-+SO42-+3H+。

當反應(yīng)進行到1.5min時，溶液突然變?yōu)樗{色，隨之又很快消失，說明第二步反應(yīng)速率快。

④根據(jù)圖像可知，溫度低于30℃時,溫度越高,溶液變藍所需時間越短，說明催化劑的活性在30℃最好，且溫度較高時化學(xué)反應(yīng)速率較快;溫度高于30℃時,溫度越高，溶液變藍所需時間越長。答案：溫度低于30C時,溫度越高,溶液變藍所需時間越短;溫度高于30C時,溫度越高，溶液變藍所需時間越長。

(5)根據(jù)題目提供的反應(yīng)原理可KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-

KIO33I2S2O32-,n(I)=n(KIO3)=1/6n(S2O32-)=1/66.00010-4molL-112.OOmL10-3LmL-1=1.20010-6mol，m(I)= 1.20010-6mol127gmol-1103mgg-1=0.1524mg碘含量為：0.1524mg /(4.000g10-3kg/g)=38.10mg/kg。答案：38.10。