Question

【题目】碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病．碘酸钾（KIO3）是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水．碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘．以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示．
请回答下列问题：
（1）碘是物质，实验室常用方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘．
（2）写出碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢反应的离子方程式：
（3）电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区．另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却．图中的序号3应为离子交换膜（填“阳”或“阴”）；电解时，阳极上发生反应的电极反应式为 ．
（4）教材中利用KI与空气的反应来探究反应速率与温度的关系，现有1mol/L的KI溶液、0.1mol/L的H2SO4溶液、淀粉溶液，则实验时这几种试剂的加入顺序为：KI溶液、、；反应的离子方程式为 ．
（5）已知KI+I2KI3 ， 将I2溶于KI溶液，在低温条件下，可制得KI3H2O．该物质作为食盐加碘剂是否合适？（填“是”或“否”），并说明理由 ． 为了提高加碘盐（添加KI）的稳定性，可加稳定剂减少碘的损失．下列物质中有可能作为稳定剂的是 ． A．Na2S2O3B．AlCl3C．Na2CO3D．NaNO2 ．

Answer 1

【答案】
（1）紫黑色；升华
（2）2IO3﹣+2H++5H2O2=I2↓+5O2↑+6H2O
（3）阴；I﹣+6OH﹣﹣6e﹣=IO3﹣+3H2O
（4）淀粉溶液；0.1mol/LH2SO4溶液；4H++4I﹣+O2=2I2+2H2O
（5）否；低温制备的KI3受热易分解为I2 ， 而I2受热易升华；AC
【解析】解：（1）碘是紫黑色固体；加热条件下碘易升华，杂质不易升华，所以采用升华的方法分离碘单质，所以答案是：紫黑色；升华；（2）KIO3在酸性介质中与过氧化氢作用生成单质碘和氧气，+5价碘元素降低生成碘单质，﹣1价的氧升高生成氧气，该反应的离子反应方程式为2IO3﹣+2H++5H2O2=I2↓+5O2↑+6H2O，所以答案是：2IO3﹣+2H++5H2O2=I2↓+5O2↑+6H2O；（3）电解时，阳极上发生氧化反应，碘离子向阳极移动，在阳极上失去电子生成碘酸根离子，电极反应式为I﹣+6OH﹣﹣6e﹣=IO3﹣+3H2O，所以阴极的阴离子氢氧根要移向阳极，所以图中的序号3应为阴离子交换膜，所以答案是：阴；I﹣+6OH﹣﹣6e﹣=IO3﹣+3H2O；（4）KI溶液在硫酸提供的酸性环境下，被氧气氧化成单质碘，碘单质遇到淀粉变蓝，通常利用此性质检验碘，从而判断反应速率的快慢，所以应先加入淀粉溶液，后加入0.1mol/LH2SO4溶液，反应的离子方程式为：4H++4I﹣+O2=2I2+2H2O，所以答案是：淀粉溶液；0.1mol/LH2SO4溶液；4H++4I﹣+O2=2I2+2H2O；（5）KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，KI会被空气中氧气氧化，KI在潮湿空气中氧化的反应化学方程式为：4KI+O2+2H2O═2I2+4KOH，根据题目告知，KI3H2O是在低温条件下，由I2溶于KI溶液可制得．再由题给的信息：“KI+I2KI3”，可知KI3在常温下不稳定性，低温条件下易分解为KI和I2 ， KI又易被空气中的氧气氧化，I2易升华，所以KI3H2O作为食盐加碘剂是不合适的；提高加碘盐（添加KI）的稳定性，主要是防止I﹣ 被氧化，根据题给信息“还原性：S2O32﹣＞I﹣”和氧化还原反应的强弱规律，可以选Na2S2O3作稳定剂；又由题给信息“3I2+6OH﹣═IO3﹣+5I﹣+3H2O”，可知I2与OH﹣会发生反应生成IO3﹣和5I﹣ ， 而Na2CO3水解呈碱性，因而也可以用Na2CO3作稳定剂，防止加碘盐（添加KI）在潮湿环境下被氧气氧化．至于AlCl3 ， 水解后呈酸性，且还原性I﹣＞Cl﹣ ， 所不能作稳定剂；NaNO2当遇强还原性物质时能表现出氧化性，则NaNO2与KI能发生氧化还原反应为2NO2﹣+2I﹣+4H+=2NO↑+I2+2H2O，所以不能作稳定剂， 所以答案是：否；低温制备的KI3受热易分解为I2 ， 而I2受热易升华；AC．