Question

加碘食鹽中所含碘酸鉀的工業生產流程如圖．

（1）已知反應器發生的反應中，兩種還原產物所得電子數相同，請配平該反應的化學方程式：

 

I₂+

 

KClO₃+

 

H₂O═

 

KH（IO₃）₂+

 

KCl+

 

Cl₂↑
（2）加熱逐出的氯氣可以用

 

吸收，離子方程式為

 

．
（3）操作Ⅰ的名稱為

 

．試劑a為

 

，加入試劑a發生反應的化學方程式為

 

 

．
（4）所得KIO₃產品中KIO₃的含量可用碘量法測定：準確稱量KIO₃樣品0.2500g，加入過量的KI溶液，并加入稀硫酸酸化，析出I₂．再加入2～3滴淀粉溶液，用0.3000mol/LNa₂S₂O₃標準溶液滴定I₂，當達到滴定終點時，消耗Na₂S₂O₃溶液20.00mL．發生的反應如下：IO₃^-+I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O；2S₂O₃^2-+I₂═2I^-+S₄O₆^2-．
上述實驗達到滴定終點的現象是

 

．該KIO₃樣品中KIO₃的質量分數為

 

．

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：實驗設計題

分析：碘和氯酸鉀混合溶液調節溶液PH加熱趕出氯氣冷卻結晶通過過濾得到KH（IO₃）₂ 晶體，加熱溶解，加入氫氧化鉀溶液調節溶液PH=10得到溶液蒸發濃縮冷卻結晶得到氯酸鉀晶體；
（1）依據氧化還原反應電子守恒，原子守恒配平書寫離子方程式，碘元素化合價0價變化為+5價，氯元素化合價+5價變化為0價和-1價：
（2）氯氣可以用氫氧化鈉溶液吸收；
（3）操作Ⅰ是分離固體和溶液，利用過濾分離，試劑a是調節溶液PH=10，加入試劑不能引入新的雜質，KH（IO₃）₂和KOH反應生成2KIO₃和H₂O；
（4）滴定終點是利用淀粉遇到碘單質變藍色，隨反應進行藍色褪去，且半分鐘內部不恢復藍色，結合反應定量關系和離子方程式計算樣品中碘酸鉀質量分數；

解答： 解：（1）依據氧化還原反應電子守恒、原子守恒配平書寫離子方程式 為：6I₂+11KClO₃+3H₂O═6KH（IO₃）₂+5KCl+3Cl₂↑；
故答案為：6I₂+11KClO₃+3H₂O=6KH（IO₃）₂+5KCl+3Cl₂↑；
（2）氯氣有毒不能排放空氣中，可以用氫氧化鈉溶液吸收，反應的離子方程式為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：氫氧化鈉溶液，Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）操作Ⅰ是分離固體和溶液，利用過濾分離，試劑a是調節溶液PH=10，加入試劑不能引入新的雜質，可以加入氫氧化鉀溶液調節溶液PH=10，KH（IO₃）₂和KOH反應生成KIO₃和H₂O，反應的化學方程式為：KH（IO₃）₂+KOH═2KIO₃+H₂O，
故答案為：過濾，KOH溶液，KH（IO₃）₂+KOH═2KIO₃+H₂O；
（4）所得KIO₃產品中KIO₃的含量可用碘量法測定，加入過量的KI溶液，并加入稀硫酸酸化，析出I₂．再加入2～3滴淀粉溶液，用0.3000mol/LNa₂S₂O₃標準溶液滴定I₂，當達到滴定終點時，消耗Na₂S₂O₃溶液20.00mL．發生的反應如下：IO₃^-+I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O；2S₂O₃^2-+I₂═2I^-+S₄O₆^2-．
上述實驗達到滴定終點的現象是當滴下最后一滴Na₂S₂O₃溶液，錐形瓶內溶液藍色突然褪去，且半分鐘內不恢復藍色，
IO₃^-+I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O；2S₂O₃^2-+I₂═2I^-+S₄O₆^2-．
IO₃^-～3I₂+～6S₂O₃^2-，
1           6
n          0.3000mol/L×0.020L
n=0.001mol
準確稱量KIO₃樣品0.2500g中KIO₃的質量分數=

0.001mol×214g/mol

0.25g

×100%=85.60%
故答案為：當滴下最后一滴Na₂S₂O₃溶液，錐形瓶內溶液藍色突然褪去，且半分鐘內不恢復藍色，85.60%；

點評：本題考查了物質分離提純的實驗工廠分析，主要是物質性質理解應用，氧化還原反應定量計算和離子方程式書寫，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．