Question

【题目】由含碘废水制取碘酸钾的一种工艺如下：

⑴ 写出KIO3在日常生活中的一个重要应用________________________。

⑵ 检验“含碘废水”中是否含有单质I2的常用试剂是________(写试剂名称)。

⑶ 通入SO2的目的是将I2还原为I－，该反应的离子方程式为______________________。

⑷ 工艺中五种物质的制备反应中，不涉及氧化还原反应的步骤是“制________”。

⑸ “制KI(aq)”时，该温度下水的离子积为Kw＝1.0×10－13，Ksp[Fe(OH)2]＝9.0×10－15。

为避免0.9 mol·L－1 FeI2溶液中Fe2+水解生成胶状物吸附I-，起始加入K2CO3必须保持溶液的pH不大于______。

⑹ “制KIO3溶液”反应的离子方程式为__________________。

⑺ KCl、KIO3的溶解度曲线如图所示。流程中由“KIO3(aq)”得到KIO3晶体的操作步骤为_____________________。

Answer 1

【答案】食盐添加剂，补充碘成分，预防碘缺乏病 淀粉溶液 SO2＋I2＋2H2O=SO42-＋2I－＋4H＋( 或2SO2＋I2＋2Cu2＋＋4H2O=2CuI↓＋2 SO42-＋8H＋) KI(aq) 6.0 5Cl2＋I2＋12OH－=2IO3-＋10Cl－＋6H2O 蒸发浓缩，降温结晶

【解析】

含碘废水制取碘酸钾晶体，由实验流程可知，含碘废水中加入SO2和硫酸铜制备CuI，发生2SO2+I2+2Cu2++4H2O═2CuI↓+2SO42-+8H+，滤液1含硫酸，过滤得到滤渣中加入铁粉、水制备FeI2，过滤得到滤渣1中含有Fe和Cu，滤液中加入碳酸钾制备KI，发生K2CO3+FeI2=FeCO3↓+2KI，滤渣2为FeCO3；酸性条件下KI、过氧化氢发生氧化还原反应生成碘，滤液2含硫酸钾，然后碘、氯气、KOH发生5Cl2+I2+12OH-═2IO3-+10Cl-+6H2O制备碘酸钾，结合溶解度曲线和物质的性质分析解答。

⑴ KIO3是日常生活中食用加碘盐的主要添加剂，可以预防碘缺乏病，故答案为：食盐添加剂，补充碘成分，预防碘缺乏病；

(2)因淀粉遇碘变蓝，因此检验“含碘废水”中是否含有单质I2，常用的试剂是淀粉溶液，故答案为：淀粉溶液；

(3)通入SO2的目的是将I2还原为I-，二氧化硫被氧化生成硫酸，反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O═SO42-+2I-+4H+(或2SO2+I2+2Cu2++4H2O═2CuI↓+2SO42-+8H+)，故答案为：SO2+I2+2H2O═SO42-+2I-+4H+(或2SO2+I2+2Cu2++4H2O═2CuI↓+2SO42-+8H+)；

⑷ 根据工艺流程图，五种物质的制备反应中，只有制备KI溶液的过程中没有元素化合价的变化，不涉及氧化还原反应，故答案为：KI(aq)；

(5)Ksp[Fe(OH)2]=9.0×10-15，现测得溶液中c(FeI2)为0.9 molL-1，则c(OH-)==10-7mol/L，此温度下，Kw=1.0×10-13，c(H+)==10-6mol/L，pH=-lg10-6=6.0，故答案为：6.0；

(6)“制KIO3溶液”时，氯气和碘单质与氢氧化钾溶液反应生成KIO3和氯化钾，反应的离子方程式为5Cl2+I2+12OH-═2IO3-+10Cl-+6H2O，故答案为：5Cl2+I2+12OH-═2IO3-+10Cl-+6H2O；

(7)由溶解度曲线图可知，KIO3的溶解度小于KCl且KIO3的溶解度随温度升高而增大，由KIO3溶液得到KIO3晶体，可以通过蒸发浓缩、降温结晶的方法得到，故答案为：蒸发浓缩、降温结晶。