Question

6．碘酸钾是一种白色结晶，无臭无味，酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用，被还原为单质碘；在碱性介质中，碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾．碘酸钾在常温下稳定，加热至560℃开始分解．工业生产碘酸钾的流程如图，在反应器中发生反应的化学方程式为：6I₂+11KClO₃+3H₂O═6KH（IO₃）₂+5KCl+3Cl₂．

试回答下列问题：
（1）步骤①反应器发生的反应中，转移电子总数为60e^-；
（2）步骤②中，用硝酸而不用HI，其原因可能是HI具有还原性，能将已生成的碘酸氢钾还原；
（3）步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为Cl₂及Cl₂与KOH反应生成的KClO，能将KIO₃氧化成KIO₄；
（4）实验中涉及两次过滤，在实验室进行过滤实验中，用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃；
（5）步骤⑧用氢氧化钾调节溶液的pH，反应的化学方程式为：KOH+KH（IO₃）₂=2KIO₃+H₂O；
（6）参照下表碘酸钾的溶解度，步骤得到碘酸钾晶体，你建议的方法是蒸发结晶．

温度/℃	0	10	20	40	60	80
KIO3 g/100g水	4.60	6.27	8.08	12.6	18.3	24.8

Answer 1

分析 （1）I₂是还原剂被氧化为KH（IO₃）₂，KClO₃是氧化剂被还原为KCl、Cl₂，生成两种还原产物所得电子数目相同，I由I₂中0价升高到KH（IO₃）₂中+5价，所以每个I原子失去5个电子，所以1molI₂失去10mol电子，即反应转移电子为60mol；
（2）酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，HI具有还原性，但是硝酸不具备；
（3）由题中信息可知，在碱性条件下碘酸钾能被氯气氧化为高碘酸钾，据此来回答；
（4）过滤用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒；
（5）碘酸氢钾在溶液中能完全电离出碘酸根离子、钾离子、氢离子，可以和氢氧化钾发生反应；
（6）根据图表中数据可知碘酸钾的溶解度随温度的变化不大，据此来分析；

解答 解：（1）I₂是还原剂被氧化为KH（IO₃）₂，KClO₃是氧化剂被还原为KCl、Cl₂，生成两种还原产物所得电子数目相同，反应方程式6I₂+11KClO₃+3H₂O=6KH（IO₃）₂+5KCl+3Cl₂中，I元素由I₂中0价升高到KH（IO₃）₂中+5价，所以每个I原子失去5个电子，所以1molI₂失去10mol电子，所以6molI₂完全反应，则该反应中转移电子的数目为60e^-，
故答案为：60e^-；
（2）步骤中产生氯气，需要将氯气排出反应体系，加入硝酸的目的是制造酸性环境，促进氯气从反应体系中逸出，酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，HI具有还原性，能将已生成的碘酸氢钾还原，所以用硝酸不用氢碘酸，
故答案为：HI具有还原性，能将已生成的碘酸氢钾还原；
（3）由题中信息可知，在碱性条件下碘酸钾能被氯气或KClO氧化为高碘酸钾，所以应将氯气排出，
故答案为：Cl₂及Cl₂与KOH反应生成的KClO，能将KIO₃氧化成KIO₄；
（4）过滤用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，
故答案为：漏斗、烧杯、玻璃；
（5）碘酸氢钾具有酸性，可以和强碱氢氧化钾发生反应，即KOH+KH（IO₃）₂=2KIO₃+H₂O，
故答案为：KOH+KH（IO₃）₂=2KIO₃+H₂O；
（6）根据图表可知碘酸钾的溶解度随温度的变化不大，因此，需要用蒸发结晶的方法得到碘酸钾晶体，
故答案为：蒸发结晶．

点评 本题以工业生产碘酸钾为载体，内容涉及方程式配平、对工艺流程的理解评价、方案设计、电解原理等，难度大，是对知识的综合运用和能力的考查．