(2012•黄浦区一模)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

(2012•黄浦区一模)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.
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,单质碘和氯酸钾的物质的量之比为6:11,则反应器中发生反应的化学方程式为______.
(2)参照碘酸钾的溶解度:
温度/℃ 20 40 60 80
KIO3g/100gH2O 8.08 12.6 18.3 24.8

操作③得到碘酸钾晶体,方法是______.
已知:KIO3+5KI+3H2SO4→3K2SO4+3I2+3H2O;
I2+2S2O32-→2I-+S4O62-
(3)检验加碘食盐中的碘元素,学生甲利用碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生反应.用四氯化碳检验碘单质时,看到的明显现象有______.
(4)测定加碘食盐中碘的含量,学生乙设计的实验步骤如下:
①准确称取w g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
②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;
③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]
[1270/3w]
mg/kg(以含w的代数式表示).
(5)学生丙又对纯净的NaCl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
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______;
根据学生丙的实验结果,请对学生乙的实验结果作出简要评价:______(填“偏高”、“偏低”或“准确”)并说明原因______.
圈圈cf 1年前 已收到1个回答 举报

yangfaith 幼苗

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解题思路:(1)反应中I2→KH(IO32,I元素化合价由0价升高为+5价,共升高10价;单质碘和氯酸钾的物质的量之比为6:11,6mol碘单质化合价升高了60价,则11mol氯酸钾化合价降低了60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,设生成的氯气的物质的量为x、氯化钾的物质的量为y,则23x+y=11,10x+6y=60,据此计算出氯气、氯化钾的物质的量,配平反应的化学方程式;
(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;
(3)根据KIO3+5KI+3H2SO4→3K2SO4+3I2+3H2O可知,反应生成了碘单质,碘单质易溶于有机溶剂,四氯化碳不溶于水且密度大于水,据此分析用四氯化碳检验碘单质时观察到的现象;
(4)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;
(5)酸性条件下,碘离子被氧气氧化生成碘单质;过量的碘离子易被空气氧化生成碘单质.

(1)反应中I2→KH(IO32,I元素化合价由0价升高为+5价,共升高10价;单质碘和氯酸钾的物质的量之比为6:11,6mol碘单质化合价升高了60价,则11mol氯酸钾化合价降低了60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,设生成的氯气的物质的量为x、氯化钾的物质的量为y,则2x+y=11,10x+6y=60解得x=3、y=5,即反应产物氯气的化学计量数为3、氯化钾的计量数为5,所以反应的化学 方程式为:6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO32+5KCl+3Cl2↑,
故答案为:6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO32+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;
(3)由于碘单质易溶于四氯化碳,所以用四氯化碳检验碘单质时,混合液分层,下层为四氯化碳层,由于萃取了碘单质,下层液体的颜色为紫红色,
故答案为:液体分层,下层液体呈现紫红色;
(4)设碘酸钾的物质的量为x,根据反应KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O、I2+2S2O3 2-=2I-+S4 O62-可得关系式:KIO3~3I2~6S2O3 2-
则 KIO3~3I2~6S2O3 2-
16
x2.0×10-3mol/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×127g/mol=[127/3]×10-5molg,
所以碘元素的质量分数为:

127
3×10−5×103mg
w×10−3kg×100%=[1270/3w]mg/kg,
故答案为:[1270/3w];
(5)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;
且酸性条件下,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:4I-+4H++O2→2I2+2H2O;学生乙实验结果会偏大;过量的I-会被空气中的氧气氧化为I2

点评:
本题考点: 探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计.

考点点评: 本题考查了碘酸钾的制备、实验操作评价以及有关计算,该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题,侧重对学生能力的培养和训练,有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力; 该类试题综合性强,理论和实践的联系紧密,要求学生必须认真、细致的审题,联系所学过的知识和技能,全面细致的思考才能得出正确的结论.

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