Question

碘酸钾是一种白色结晶粉末，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下，在反应器中发生反应的化学方程式为：I₂+KClO₃+H₂O--KH(IO₃)₂+KCl+Cl₂ ↑（未配平）

（1）已知步骤①反应器发生的反应中，两种还原产物所得电子数相同，请配平该反应的化学方程式：______________________________________________________________；
（2）步骤②中，用稀酸酸化的作用是____________________________________________；
不选稀盐酸的原因是                                                                 ；
（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                         ；
（4）参照下表碘酸钾的溶解度，步骤11得到碘酸钾晶体，你建议的方法是                       。

温度/℃	0	10	20	40	60	80
KIO3g/100g水	4.60	6.27	8.08	12.6	18.3	24.8

 

Answer 1

（1）6I₂+11KClO₃+3H₂O＝6KH(IO₃)₂+5KCl+3Cl₂↑   （2分）
（2）促进氯气从反应混合物中逸出。（2分）盐酸能还原已生成的碘酸氢钾（2分）
（3）Cl₂能将KIO₃氧化成KIO₄           （2分） （4）蒸发浓缩 冷却结晶     （2分）

解析试题分析：（1）反应I₂→KH(IO₃)₂中，I元素化合价由0价升高为+5价，共升高10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，二者获得的电子数目相同，获得电子最小公倍数为30，则KCl的系数为5，Cl₂的系数为3，所以化合价降低共60价，故I₂系数为6，根据氯原子守恒可知KClO₃系数为11，根据碘原子守恒可知KH(IO₃)₂的系数为6，根据氢原子守恒可知H₂O、系数为3，检查氧原子守恒，故方程式为6I₂₊11KClO₃₊3H₂O＝6KH(IO₃)₂₊5KCl+3Cl₂↑。（2）由信息可知，碘酸钾能被氯气氧化，由工艺流程可知酸化的目的是将氯气从反应混合物中逸出。酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，盐酸能还原已生成的碘酸氢钾，所以不能使用稀盐酸。
（3）由信息可知，碘酸钾能被氯气氧化为高碘酸钾，所以要将氯气完全排出，防止碘酸钾被氧化。
（4）由表中数据可知温度越高，KIO₃溶解度越大，所以从溶液中获得KIO₃晶体的实验方法是蒸发浓缩、 冷却结晶。
考点：考查物质制备的实验设计与探究以及氧化还原反应的有关判断和方程式的配平