Question

碘是人体必需的微量元素之一，有“智力元素”之称．食用加碘食盐可预防碘缺乏病．查阅资料知：①在酸性条件下，I^-能被NO₃^-离子氧化成IO₃^-离子，被H₂O₂或O₂等氧化成I₂；②IO₃^-离子能被HSO₃^-离子还原成I₂．
请你利用实验室常用仪器和下列限选试剂，依次研究某食盐样品中所加碘的存在形式是I₂、I^-、IO₃^-中的哪一种．
限选试剂如下：1.0mol?L^-1HNO₃溶液、1.0mol?L^-1 H₂SO₄溶液、1.0mol?L^-1NaHSO₃溶液、3% H₂O₂溶液、1%淀粉溶液、蒸馏水
Ⅰ．提出假设
假设1：该食盐样品中含I₂；　　　　假设2：该食盐样品中含I^-
假设3：________．
Ⅱ．设计方案与实验探究
将适量食盐样品溶于蒸馏水制成溶液，请按要求填写下表

实验步骤	预期现象与结论
步骤1：取少量上述溶液注入试管中，滴入几滴淀粉溶液振荡．	若溶液显________，则假设1成立；否则，假设1不成立，再进行步骤2
步骤2：________ ________ ________	若溶液显蓝色，则假设2成立，反应的离子方程式为________；否则，假设2不成立，再进行步骤3
步骤3：________ ________ ________	________ ________

Ⅲ．问题与思考
纯的KIO₃或KI都可以作为食用加碘盐中碘的来源．从化学角度来看，试验中添加________（填“KIO₃”或“KI”）更好；理由是________．

Answer 1

假设食盐中含有IO₃^-    蓝色    取少量上述溶液注入试管中    滴入几滴1.0mol?L^-1H₂SO₄溶液和几滴3%H₂O₂溶液    再滴入几滴淀粉溶液，振荡    2I^-+H₂O₂+2H⁺=I₂+2H₂O    取少量上述溶液注入试管中    滴入几滴1.0mol?L^-1NaHSO₃溶液    再滴入几滴淀粉溶液，振荡    若溶液呈蓝色，则假设3成立    否则，假设3不成立    KIO₃    碘化钾易被空气中氧气氧化生成碘
分析：Ⅰ根据实验目的确定实验假设；
Ⅱ食盐样品中所加碘的存在形式是I₂、I^-、IO₃^-中的一种，再结合题给信息知，碘遇淀粉溶液变蓝色，碘离子易被氧化生成碘，碘酸根离子易被还原生成碘，根据微粒的性质选取合适的试剂进行检验即可；
III碘酸钾较稳定，碘化钾不稳定易被氧化．
解答：Ⅰ根据实验目的确定知，另一种实验假设为假设食盐中含有IO₃^-，故答案为：假设食盐中含有IO₃^-；
Ⅱ食盐样品中所加碘的存在形式是I₂、I^-、IO₃^-中的一种，
步骤1 先用淀粉溶液检验食盐样品中是否有碘单质，如果有碘单质，向食盐样品溶液中加入淀粉溶液，溶液会变蓝色，则假设1成立；否则，假设1不成立；
步骤2 假设样品溶液中含有碘离子，因为碘离子有还原性，向溶液中加入稀硫酸和几滴双氧水，双氧水有氧化性能把碘离子氧化生成碘单质，再用淀粉溶液检验是否含有碘，若溶液显蓝色，则假设2成立，否则，假设2不成立；
步骤3 假设样品溶液中含有碘酸根离子，因为碘酸根离子有氧化性，向溶液中加入亚硫酸氢钠，亚硫酸氢钠有还原性，能把碘酸根离子还原成碘单质，再用淀粉溶液检验是否含有碘，若溶液显蓝色，则假设3成立，否则，假设3不成立；
故答案为：步骤1：蓝色；
步骤2：取少量上述溶液注入试管中，滴入几滴1.0mol?L^-1H₂SO₄溶液和几滴3%H₂O₂溶液，再滴入几滴淀粉溶液，振荡；2I^-+H₂O₂+2H⁺=I₂+2H₂O；
步骤3：取少量上述溶液注入试管中，滴入几滴1.0mol?L^-1NaHSO₃溶液，再滴入几滴淀粉溶液，振荡；若溶液呈蓝色，则假设3成立，否则，假设3不成立；
III 碘酸钾较稳定，在空气中不易被还原，碘化钾不稳定，在空气中易失去电子被氧气氧化生成碘单质，碘易升华，所以如果食盐中加入碘化钾，易失效，所以食盐中加碘酸钾，
故答案为：KIO₃；碘化钾易被空气中氧气氧化生成碘．
点评：本题考查了物质的检验及鉴别的实验方案设计，根据样品中含有微粒的性质选择合适的试剂进行实验，设计的实验方案要简洁易懂，实验现象要明显．