Question

食鹽中含有一定量的鎂、鐵等雜質(zhì)，加碘鹽中碘的損失主要是由于雜質(zhì)、水分、空氣中的氧氣以及光照、受熱而引起的．已知：氧化性：IO₃^-＞Fe³⁺＞I₂；還原性：S₂O₃^2-＞I^-； 3I₂+6OH^-═IO₃^-+5I^-+3H₂O；  KI+I₂?KI₃
（1）某學(xué)習(xí)小組對(duì)加碘鹽進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：取一定量某加碘鹽（可能含有KIO₃、KI、Mg²⁺、Fe³⁺），用適量蒸餾水溶解，并加稀鹽酸酸化，將所得溶液分為3份．第一份試液中滴加KSCN溶液后顯紅色；第二份試液中加足量KI固體，溶液顯淡黃色，用CCl₄萃取，下層溶液顯紫紅色；第三份試液中加入適量KIO₃固體后，滴加淀粉試劑，溶液不變色．
①加KSCN溶液顯紅色，說明該加碘鹽中含有的微粒是

 

（用化學(xué)式表示）；CCl₄中顯紫紅色的物質(zhì)是

 

（用化學(xué)式表示）．
②第二份試液中加入足量KI固體后，反應(yīng)的離子方程式為

 

、

 

．
（2）KI作為加碘劑的食鹽在保存過程中，由于空氣中氧氣的作用，容易引起碘的損失．寫出潮濕環(huán)境下KI與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
將I₂溶于KI溶液，在低溫條件下，可制得KI₃?H₂O．該物質(zhì)作為食鹽加碘劑是否合適？

 

（填“是”或“否”），并說明理由

 

．
（3）為了提高加碘鹽（添加KI）的穩(wěn)定性，可加穩(wěn)定劑減少碘的損失．下列物質(zhì)中有可能作為穩(wěn)定劑的是

 

．
A．Na₂S₂O₃B．AlCl₃C．Na₂CO₃D．NaNO₂
（4）對(duì)含F(xiàn)e²⁺較多的食鹽（假設(shè)不含F(xiàn)e³⁺），可選用KI作為加碘劑．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，檢驗(yàn)該加碘鹽中的Fe²⁺：

 

．
（5）海水提溴過程中，向濃縮的海水中通入

 

，將其中的Br^-氧化，再用空氣吹出溴；然后用碳酸鈉溶液吸收溴，溴歧化為Br^-和BrO₃^-，其離子方程式為

 

．
（6）為了除去工業(yè)Br₂中微量的Cl₂，可向工業(yè)Br₂中

 

a．通入HBr   b．加入Na₂CO₃溶液    c．加入NaBr溶液  d．加入Na₂SO₃溶液．

Answer 1

考點(diǎn)：海水資源及其綜合利用,氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用,物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

專題：

分析：（1）①給出的離子中，只有Fe³⁺遇KSCN溶液顯紅色，F(xiàn)e³⁺與KI發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成的碘單質(zhì)，易溶于有機(jī)溶劑，且碘在四氯化碳中顯紫色；
②具有氧化性的離子為IO₃^-、Fe³⁺，具有還原性的離子為I^-，利用氧化還原反應(yīng)來分析；
（2）根據(jù)KI具有還原性及氧化還原反應(yīng)、KI₃在常溫下不穩(wěn)定性來分析；
（3）根據(jù)提高加碘鹽（添加KI）的穩(wěn)定性，主要是防止I^- 被氧化來分析；
（4）將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子，再利用鐵離子遇KSCN溶液變紅色來檢驗(yàn)；
（5）氯氣具有氧化性，能氧化溴離子生成單質(zhì)溴；用碳酸鈉溶液吸收溴，溴歧化為Br^-和BrO₃^-，結(jié)合質(zhì)量守恒書寫反應(yīng)的離子方程式；
（6）注意除雜時(shí)不能引入新雜質(zhì)，更不能影響被提純物質(zhì)．

解答： 解：（1）某加碘鹽可能含有KIO₃、KI、Mg²⁺、Fe³⁺，用蒸餾水溶解，并加稀鹽酸酸化后將溶液分為3份．從第一份試液中滴加KSCN溶液后顯紅色，可知該加碘鹽中含有Fe³⁺，反應(yīng)：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，F(xiàn)e（SCN）₃呈血紅色；從第二份試液中加足量KI固體，溶液顯淡黃色，用CCl₄萃取，下層溶液顯紫紅色，可知有碘生成．這是因?yàn)橛捎凇把趸�性：IO₃^-＞Fe³⁺＞I₂”，加足量KI后，IO₃^-和Fe³⁺均能將I^-氧化成I₂，由此也可以知道該加碘鹽添加KIO₃；第三份試液中加入適量KIO₃固體后，滴加淀粉試劑，溶液不變色．由此可知該加碘鹽中不含KI．
①該加碘鹽溶液中加KSCN溶液顯紅色的物質(zhì)是Fe（SCN）₃，CCl₄中顯紫紅色的物質(zhì)是I₂，故答案為：Fe（SCN）₃；I₂；
②第二份試液中加入足量KI固體后，反應(yīng)的離子方程式為IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O、2Fe³⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂，故答案為：IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O；2Fe³⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂；
（2）KI作為加碘劑的食鹽在保存過程中，KI會(huì)被空氣中氧氣氧化，KI在潮濕空氣中氧化的反應(yīng)化學(xué)方程式為：4KI+O₂+2H₂O═2I₂+4KOH，根據(jù)題目告知，KI₃?H₂O是在低溫條件下，由I₂溶于KI溶液可制得．再由題給的信息：“KI+I₂KI₃”，可知KI₃在常溫下不穩(wěn)定性，受熱（或潮濕）條件下易分解為KI和I₂，KI又易被空氣中的氧氣氧化，I₂易升華，所以KI₃?H₂O作為食鹽加碘劑是不合適的，
故答案為：4KI+O₂+2H₂O═2I₂+4KOH；否；KI₃受熱（或潮濕）條件下產(chǎn)生KI和I₂，KI被氧氣氧化，I₂易升華；
（3）提高加碘鹽（添加KI）的穩(wěn)定性，主要是防止I^- 被氧化，根據(jù)題給信息“還原性：S₂O₃^2-＞I^-”和氧化還原反應(yīng)的強(qiáng)弱規(guī)律，可以選Na₂S₂O₃作穩(wěn)定劑；又由題給信息
“3I₂+6OH^-═IO₃^-+5I^-+3H₂O”，可知I₂與OH^-會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成IO₃^-和5I^-，而Na₂CO₃水解呈堿性，因而也可以用Na₂CO₃作穩(wěn)定劑，防止加碘鹽（添加KI）在潮濕環(huán)境下被氧氣氧化．至于AlCl₃，水解后呈酸性，且還原性I^-＞Cl^-，所不能作穩(wěn)定劑；NaNO₂當(dāng)遇強(qiáng)還原性物質(zhì)時(shí)能表現(xiàn)出氧化性，則NaNO₂與KI能發(fā)生氧化還原反應(yīng)為
2NO₂^-+2I^-+4H⁺=2NO↑+I₂+2H₂O，所以不能作穩(wěn)定劑，故答案為：AC；
（4）實(shí)際上就是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，檢驗(yàn)Fe²⁺．首先可取少量該加碘鹽溶于蒸餾水中，然后用鹽酸酸化后，滴加適量氧化劑（如：氯水、過氧化氫等），使溶液中Fe²⁺轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，再滴加KSCN溶液，若顯血紅色，則該加碘鹽中存在Fe²⁺，
故答案為：取少量該加碘鹽溶于蒸餾水中，用鹽酸酸化，滴加適量氧化劑（如：氯水、過氧化氫等），再滴加KSCN溶液，若顯血紅色，則該加碘鹽中存在Fe²⁺；
（5）氯氣具有氧化性，能氧化溴離子生成單質(zhì)溴，反應(yīng)的離子方程式為2Br^-+Cl₂═2Cl^-+Br₂，用碳酸鈉溶液吸收溴，溴歧化為Br^-和BrO₃^-，反應(yīng)的離子方程式為3 Br₂+6 CO₃^2-+3H₂O═5Br^-+BrO₃^-+6HCO₃^-（或3Br₂+3CO₃^2-═5Br^-+BrO₃^-+3CO₂），
故答案為：Cl₂；3 Br₂+6 CO₃^2-+3H₂O═5Br^-+BrO₃^-+6HCO₃^-（或3Br₂+3CO₃^2-═5Br^-+BrO₃^-+3CO₂）；
（6）氯氣和HBr反應(yīng)生成溴，而加入bcd引入新雜質(zhì)NaCl，且bd都與溴反應(yīng)，只有HBr符合，故答案為：a．

點(diǎn)評(píng)：本題以日常生活中熟悉的食鹽和加碘鹽中碘的損失原因?yàn)樗夭�，要求通過實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)加碘鹽中所含有的成分物質(zhì)，探究保存過程中由于空氣中氧氣的作用容易引起碘損失的反應(yīng)、探討KI₃?H₂O作為食鹽加碘劑是否合適、以及提高加碘鹽（添加KI）的穩(wěn)定性可添加的穩(wěn)定劑，難度中等．