Question

（2010?和平区一模）加碘食盐中加入的碘酸钾是一种白色结晶粉末，常温下很稳定，加热至560℃开始分解．在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，可与碘化物、亚硫酸盐等还原性物质反应．
问题1 工业生产碘酸钾的流程如下：

（1）已知步骤①反应器发生的反应中，两种还原产物所得电子数相同．请写出反应器中发生反应的化学方程式：

6I₂+11KClO₃+3H₂O=6KH（IO₃）₂+5KCl+3Cl₂↑

；
（2）参照下表碘酸钾的溶解度，操作③得到碘酸钾晶体，你建议的方法是

蒸发结晶

．

温度/℃	20	40	60	80
KIO3g/100g水	8.08	12.6	18.3	24.8

问题2 已知：KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O；   I₂+2S₂

O

2- 3

=2I^-+S₄

O

2- 6

．
（1）测定加碘食盐中碘的含量，学生甲设计的实验步骤如下：
a．准确称取w g食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解；
b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入过量KI溶液，使KIO₃与KI反应完全；
c．以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.0×10^-3mol/L的Na₂S₂O₃溶液10.0mL，恰好反应完全．则加碘食盐样品中的碘元素含量是

1270

3W

mg/kg（以含w的代数式表示）．
（2）学生乙又进行了下列实验：

操作步骤	实验现象
取1g纯净的NaCl，加3mL水配成溶液．	溶液无变化
滴入5滴淀粉溶液和1mL 0.1mol/L KI溶液，振荡．	溶液无变化
然后再滴入1滴1mol/L的H2SO4，振荡．	溶液变蓝色

①请推测实验中产生蓝色现象的可能原因，用离子方程式表示

4I^-+4H⁺+O₂=2I₂+2H₂O

．
②根据学生乙的实验结果，请对学生甲的实验结果作出简要评价：

偏大

（填“偏大”、“偏小”或“正确”）．
其原因是

过量的I^-会被空气中的O₂氧化为I₂

．

Answer 1

分析：问题1
（1）反应中I₂→KH（IO₃）₂，I元素化合价由0价升高为+5价，共升高10价．KClO₃→KCl、Cl₂，氯元素化合价降低，还原产物为KCl、Cl₂，KClO₃→KCl氯元素化合价由+5降低为-1价，化合价降低6价，KClO₃→Cl₂氯元素化合价由+5降低为0价，化合价总共降低10价，二者获得的电子数目相同，获得电子最小公倍数为30，则KCl的系数为5，Cl₂的系数为3，所以化合价降低60价，故I₂系数为6，根据元素守恒配平KClO₃、H₂O、KH（IO₃）₂的系数；
（2）由表中数据可知温度越高，KIO₃溶解度越大，从溶液中获得晶体需要蒸发结晶；
问题2
（1）根据硫代硫酸钠与碘酸钾的关系式计算碘酸钾的物质的量，再根据质量分数公式计算碘的含量；
（2）①酸性条件下，碘离子被氧气氧化生成碘单质；
②过量的碘离子易被空气氧化生成碘单质．

解答：解：（1）反应中I₂→KH（IO₃）₂，I元素化合价由0价升高为+5价，共升高10价．KClO₃→KCl、Cl₂，氯元素化合价降低，还原产物为KCl、Cl₂，KClO₃→KCl氯元素化合价由+5降低为-1价，化合价降低6价，KClO₃→Cl₂氯元素化合价由+5降低为0价，化合价总共降低10价，二者获得的电子数目相同，获得电子最小公倍数为30，则KCl的系数为5，Cl₂的系数为3，所以化合价降低共60价，故I₂系数为6，根据氯元素守恒可知KClO₃系数为11，根据碘元素守恒可知KH（IO₃）₂的系数为6，根据氢元素守恒可知H₂O、系数为3，检查氧元素守恒，故方程式为：6I₂+11KClO₃+3H₂O=6KH（IO₃）₂+5KCl+3Cl₂↑，故答案为：6I₂+11KClO₃+3H₂O=6KH（IO₃）₂+5KCl+3Cl₂↑；
（2）由表中数据可知温度越高，KIO₃溶解度越大，从溶液中获得KIO₃晶体需要蒸发结晶，故答案为：蒸发结晶；
（1）设碘酸钾的物质的量为x．
KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O①；   I₂+2S₂O₃ ^2-=2I^-+S₄ O₆^2-②，将方程式②×3+①得
IO₃^-+6H⁺+6S₂O₃^2-=I^-+3S₄O₆^2-+3H₂O
1               6
x              2.0×10^-3mol/L×0.01L
x=

2.0×10-3mol/L×0.01L×1

6

=

1

3

×10-5mol，根据碘原子守恒知，碘元素的质量=

1

3

×10-5mol/L×127g/mol=4.23×10^-4g，所以碘元素的质量分数=

1.27×10-3 3

w

×100%=

1270

3W

mg/kg，
故答案为：

1270

3W

；
（2）①酸性条件下，碘离子被氧气氧化生成碘单质，离子反应方程式为：4I^-+4H⁺+O₂=2I₂+2H₂O，故答案为：4I^-+4H⁺+O₂=2I₂+2H₂O；
 ②酸性条件下，过量的碘离子易被空气中氧气氧化生成碘单质，导致测定结果偏大，故答案为：偏大，过量的I^-会被空气中的O₂氧化为I₂．

点评：本题考查了氧化还原反应方程式的配平及有关计算，计算时注意是求食盐中碘的含量不是碘酸钾的含量，为易错点．