Question

碘元素缺乏会引起甲状腺疾病，为预防碘缺乏我国卫生部规定每千克食盐中应含有40～50mg KIO₃．某化学活动小组设计实验，验证某食盐样品中是否含碘和检查该食盐是否为合格产品．
（1）完成下列实验报告：

实验步骤	实验现象	实验结论（步骤2用离子方程式表示）
1．取食盐少许于一支试管中，加入适量的蒸馏水，振荡．	固体完全溶解	食盐及碘酸钾都能溶于水
2．向上述溶液中滴加适量的亚硫酸氢钠溶液，振荡	溶液出现棕黄色	______
3．______	溶液变成蓝色	______

（2）加碘食盐的包装袋上标有食用方法：待食品熟后加入．其原因是：______．
（3）该同学取该食盐样品100.0g完全溶解于水中，然后加入用盐酸酸化的淀粉-KI溶液，结果溶液呈蓝色，则反应的离子方程式为______．
为进一步确证样品是否为合格产品，该同学又用0.0100mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液滴定，当用去10.00mL时蓝色刚好褪去（反应方程式为I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-），通过计算该加碘食盐中KIO₃的含量为______mg/kg（保留一位小数），由此可判定该食盐为______（填“合格”或“不合格”）产品，滴定时盛放Na₂S₂O₃溶液用______滴定管（填“酸式”或“碱式”）
（4）KIO₃可用电解的方法制得，原理是：以石墨为阳极，以不锈钢为阴极，在一定温度和电流下电解KI溶液．总反应方程式为KI+3H₂O═KIO₃+3H₂↑，则阳极的电极反应式为______；阴极附近pH值______（填“增大”“减小”或“不变”）

Answer 1

解：（1）由于食盐及碘酸钾溶于水后的溶液中，滴加适量的亚硫酸氢钠溶液，碘酸钾能够将亚硫酸氢离子反应生成单质碘和硫酸根离子；溶液变成蓝色，根据碘的特性判断实验中加入了淀粉溶液；滴加淀粉溶液，淀粉遇到碘变蓝，
故答案为：

实验步骤	实验现象	实验结论（步骤2用 离子方程式表示）
		2IO3-+5HSO3-═I2+5SO42-+3H++H2O
再向上述溶液中滴加淀粉溶液，振荡		淀粉遇碘变蓝

（2）由于氯酸钾热稳定性差，加热容易分解，所以食用时待食品熟后加入，
故答案为：防止KIO₃分解；
（3）IO₃^-具有氧化性，在酸性条件下与具有还原性的I^-发生氧化还原反应生成I₂，反应的离子方程式为IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，
故答案为：IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O；
（4）根据反应IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，以及I₂+2S₂O₃^2-（无色）→2I^-+S₄O₆^2-（无色），得出反应的关系式IO₃^-～3I₂～6S₂O₃^2-，
又n（Na₂S₂O₃）=0.010mol/L×0.012L=0.00012mol，
则IO₃^-～3I₂～6S₂O₃^2-
1 6
n（IO₃^-） 0.00010mol
解得：n（IO₃^-）=×0.00010mol，
m（KIO₃）=×0.00010mol×214g/mol=0.00428g=3.57mg，
所以1kg食盐中：m（KIO₃）=10×4.28mg=35.7mg＜40mg，
所以该食盐不合格，
由于硫代硫酸钠属于强碱弱酸盐，其溶液显示碱性，所以应该使用碱式滴定管盛装；
故答案为：5I^-+IO₃^-+6H⁺═3I₂+3H₂O；　35.7；不合格； 碱式；
（5）电解法制KIO₃中，阳极发生氧化反应，电极反应式为I^-+3H₂O-6e^-=IO₃^-+6H⁺，阴极反应式为：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，阴极PH增大，
故答案为：I^--6e^-+3H₂O═IO₃^-+6H⁺；　增大．
分析：（1）食盐及碘酸钾溶于水后的溶液中，滴加适量的亚硫酸氢钠溶液，碘酸钾能够将亚硫酸氢离子反应生成单质碘和硫酸根离子；溶液变成蓝色，根据碘的特性判断实验中加入了淀粉溶液；滴加淀粉溶液，淀粉遇到碘变蓝；
（2）根据碘酸钾稳定性差进行分析；
（3）IO₃^-具有氧化性，在酸性条件下与具有还原性的I^-发生氧化还原反应生成I₂；
（4）根据反应方程式找出关系式IO₃^-～3I₂～6S₂O₃^2-，再利用滴定数据计算出碘酸钾的质量，最后计算出1Kg食用盐中含有的碘酸钾质量，根据计算结果判定该盐是否合格；硫代硫酸钠属于强碱弱酸盐，溶液显示碱性；
（5）电解法制KIO₃中，阳极的电极反应式为I^-+3H₂O-6e^-=IO₃^-+6H⁺，阴极反应式为：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，以此判断．
点评：本题考查较为综合，涉及电化学、离子方程式的书写以及物质含量的测定，题目难度中等，解答时注意把握反应的关系式．