Question

在现代生活中，人们越来越注意微量元素的摄入．碘元素对人体健康有着至关重要的作用．为预防碘缺乏病，我国卫生部规定每千克食盐中应含有40～50mg KIO3．下表是某超市出售的加碘精制盐的有关说明：

某同学设计实验验证此食盐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	2IO3-+5HSO3-═I2+5SO42-+3H++H2O
3．再向上述溶液中滴加淀粉溶液，振荡．	溶液变成蓝色	淀粉遇碘变蓝

（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：

防止KIO₃分解

（3）该同学取该食盐样品100g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

IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O

．为进一步确证样品是否为合格产品，该同学又用0.010mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液滴定，当用去12.00mL时蓝色刚好褪去（反应方程式为I₂+2S₂O^2-═2I^-+S₄O^2-₆ ），通过计算该加碘食盐中KIO₃的含量为

42.8

 mg/kg．由此可判定该食盐为

合格

（填“合格”或“不合格”）产品．
（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 

电解  .

KIO₃+3H₂↑，则阳极的电极反应式为

I^--6e^-+3H₂O═IO₃^-+6H⁺

；阴极附近pH值

增大

（填“增大”、“减小”、“不变”）．

Answer 1

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；
（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．

解答：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，反应的方程式为：2IO₃^-+5HSO₃^-═I₂+5SO₄^2-+3H⁺+H₂O；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
		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^-）  0.00012mol
解得：n（IO₃^-）=

1

6

×0.00012mol=0.00002mol，
m（KIO₃）=0.00002×214g/mol=0.00428g=4.28mg，
所以1kg食盐中：m（KIO₃）=10×4.28mg=42.8mg＞40mg，
所以该食盐合格，
 故答案为：5I^-+IO₃^-+6H⁺═3I₂+3H₂O；　42.8；合格；
（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．

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，解答时注意把握反应的关系式，本题难度中等．