Question

碘被稱為“智力元素”，科學(xué)合理地補(bǔ)充碘可防治碘缺乏病，KI、KIO₃曾先后用于加碘鹽中。
(1)工業(yè)上可以通過(guò)鐵屑法生產(chǎn)KI，其工藝流程如下：

①反應(yīng)Ⅰ生成鐵與碘的化合物，若該化合物中鐵元素與碘元素的質(zhì)量比為21∶127，則加入足量碳酸鉀時(shí)，反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為____________________。
②操作A包括__________________；用冰水洗滌的目的是__________________。
(2)KIO₃可以通過(guò)H₂O₂氧化I₂先制得HIO₃，然后再用KOH中和的方法進(jìn)行生產(chǎn)。
①烹飪時(shí)，含KIO₃的食鹽常在出鍋前加入，其原因是_____________________________
②若制得1 284 kg KIO₃固體，理論上至少需消耗質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水________ kg。
③KIO₃還可通過(guò)下圖所示原理進(jìn)行制備。電解時(shí)總反應(yīng)的離子方程式為____________。若忽略溶液體積的變化，則電解結(jié)束后陰極區(qū)的pH與電解前相比________(選填“增大”、“減小”或“不變”)。

Answer 1

(1)①Fe₃I₈＋4K₂CO₃=Fe₃O₄＋8KI＋4CO₂↑
②蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾　洗滌除去表面可溶性雜質(zhì)的同時(shí)減少KI的溶解損失
(2)①在較高溫度下KIO₃易分解　②1 700
③I^－＋3H₂OIO₃^—＋3H₂↑　不變

(1)①中n(Fe)/n(I)＝3/8，該化合物為Fe₃I₈，和K₂CO₃反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₃I₈＋4K₂CO₃=Fe₃O₄＋8KI＋4CO₂↑(用質(zhì)量守恒法配平，可假設(shè)Fe₃I₈的系數(shù)為1)
②操作A為了結(jié)晶出KI，所以應(yīng)采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過(guò)濾的方法。因?yàn)闇囟雀邥r(shí)，KI會(huì)溶解，所以應(yīng)用冰水洗滌沉淀。
(2)①KIO₃高溫時(shí)會(huì)分解，所以加碘鹽常在出鍋前加入。
②根據(jù)電子守恒得：
x·2＝×5
x＝15×10³ mol
需要30% H₂O₂的質(zhì)量為＝1.7×10⁶ g，即1 700 kg。
③電解時(shí)，陰極反應(yīng)式為6H₂O＋6e^－=3H₂↑＋6OH^－，
陽(yáng)極反應(yīng)式為I^－－6e^－＋6OH^－=IO₃^—＋3H₂O，
兩式相加得：
I^－＋3H₂OIO₃^—＋3H₂↑。
由于在陰極區(qū)生成的OH^－通過(guò)陰離子交換膜移到陽(yáng)極區(qū)，所以電解結(jié)束后陰極區(qū)的pH與電解前相比不變。