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    碘酸钾（KIO3）晶体是我国规定的食盐加碘剂。它通常是以碘为原料与过量KOH溶液通过下列反应制得：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，再将 KI 和 KIO3的混合溶液电解，将其中的I―转化为IO3―，装置如图。

    （1）在反应3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为         。

    （2）电解前，将KI和KIO3混合溶液加入阳极区；将氢氧化钾溶液加入阴极区。电解槽用水冷却。电解时，阳极上的电极反应                       ；阴极上得到的气体产物为                  ；

    （3）某同学查资料获知：KIO3在酸性介质中与碘化物作用生成单质碘，该反应的离子反应方程式为                  ，为确定电解是否完成，需检验阳极区电解液中是否含有I―，该同学选用淀粉溶液和稀硫酸进行实验，其它仪器及用品自选，请完成其方案：

    实验操作

    现象及结论

     

     

     

    （4）电解完毕，从电解液中得到KIO3晶体的过程为：

    步骤①的操作名称         ，步骤④中洗涤晶体的目的                          。

     

    【答案】

     

    （1）5:1

    （2）I-+6OH--6e-=IO3-+3H2O        氢气

    （3）IO3-+ 5I-+6H+=3I2+3H2O

    【实验操作】取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后，加入几滴淀粉 溶液，观察是否变蓝

    【现象及结论】如果不变蓝，说明没有I-（如果变蓝，说明有I-）

    （4）蒸发浓缩，洗去吸附在碘酸钾晶体表面的氢氧化钾等杂质

    【解析】

    试题分析：（1）碘元素由0价升为+5价，则I2是还原剂，KIO3是氧化产物，碘元素还由0价降为—1价，则I2还是氧化剂，KI是还原产物；根据系数之比等于物质的量之比，由于氧化产物KIO3为1mol，则还原剂I2为1/2mol，还原产物KI为5mol，则氧化剂I2为5/2mol，所以该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为5/2∶1/2=5∶1；（2）阳极发生氧化反应，根据题意可知其主要反应物和产物是I―→IO3―；碘元素由—1价升为+5价，根据化合价升高总数等于失去电子数可知，I―—6e―→IO3―；根据KOH溶液显碱性可知，应用OH―使左右电荷守恒，则I―—6e―+6OH―→IO3―；根据氢或氧原子个数守恒可知，I―—6e―+6OH―=IO3―+3H2O；溶液中的阳离子移向阴极，H+优先得到电子，发生还原反应，产生氢气，则阴极得到的气体产物是H2；（3）碘元素由+5价降为0价，说明KIO3是氧化剂，I2是还原产物，碘元素由—1价升为0价，说明I―是还原剂，I2还是氧化产物；根据化合价升降总数相等，则IO3―+5I―→3I2；酸性介质中可用H+使左右电荷守恒，则IO3―+5I―+6H+→3I2；根据氢或氧原子守恒可知，该反应为IO3―+5I―+6H+=3I2+3H2O；检验阳极区电解液中I―时，需要借助上述反应中碘离子的氧化产物（碘单质）遇淀粉变蓝的特性，就是要设法使碘离子转化为碘单质；因此实验时先取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后，再加入几滴淀粉溶液，观察是否变蓝，若不变蓝，说明无碘离子；若变蓝，说明有碘离子；（4）根据混合物分离提纯的方法可知，从KIO3溶液中制KIO3晶体的过程分别为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，则步骤①为蒸发浓缩；KIO3晶体上吸附着KOH等易溶性杂质，洗涤的目的是除去晶体表面吸附的易溶性杂质。

    考点：考查氧化还原反应、电解原理、离子反应原理、实验方案的设计、混合物分离提纯的方法和步骤等。

     

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    碘被称为“智力元素”，科学合理地补碘可防止碘缺乏症．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．以碘为原料，通过电解可以制备碘酸钾．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（实验装置如右图所示）．以下有关该实验的说法错误的是（　　）

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    碘酸钾（KlO3）晶体是我国规定的食盐加碘剂．它 通常是以碘为原料与过量KOH溶液通过下列反应制 得：3I2+6K0H=5KI+KI03+3H20，再将 KI 和 KIO3 的混 合溶液电解，将其中的I-转化为IO-3，装置如图．
    （1）在反应3I2+6K0H=5KI+KI03+3H20中，氧化剂和还原 剂的物质的量之比为
    5：1
    5：1
    ．
    （2）电解前，将KI和KI03混合溶液加入阳极区；将氢氧 化钾溶液加入阴极区．电解槽用水冷却．电解时，阳极上的电极反应
    I-+6OH--6e-=IO3-+3H2O
    I-+6OH--6e-=IO3-+3H2O
    ；阴极上得到的气体产物为
    H2
    H2

    （3）某同学查资料获知：KIO1在酸性介质中与碘化物作用生成单质碘，该反应的离子反应方程式为
    IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
    IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
    ，为确定电解是否完成，需检验阳极区电解液中是否含有I-，
    该同学选用淀粉溶液和稀硫酸进行实验，它仪器及用品自选，请完成其方案：
    实验操作 现象及结论
    （4）电解完毕，从电解液中得到KIO3、晶体的过程为

    步骤①的操作名称
    蒸发浓缩
    蒸发浓缩
    ，步骤④中洗涤晶体的目的
    洗去吸附在碘酸钾晶体表面的氢氧化钾等杂志
    洗去吸附在碘酸钾晶体表面的氢氧化钾等杂志
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    近年来，加“碘”食盐较多使用了碘酸钾，KIO3在工业上可用电解法制取，以石墨和铁为电极，以KI溶液为电解液在一定条件下电解，反应式为KI+H2O→KIO3+H2↑（未配平）．下列有关说法中，正确的是（　　）

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    精英家教网碘被称为“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碘化物作用生成单质碘．
    （1）以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示．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．电解时，阳极上发生反应的电极反应式为
     
    ；每生成1mol KIO3，电路中通过电子的物质的量是
     
     mol；
    （2）若用不同种电池作为上述实验的电源，请分析电池反应．
    ①铅蓄电池总反应的化学方程式为：Pb+PbO2+2H2SO4
    放电
    		充电
    2H2O+2PbSO4，则它在充电时的阳极反应为：
     
    ；
    ②MnO2-Zn组成碱性干电池在放电时的负极反应为：
     
    ；
    ③以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐，电池总反应方程式为：C3H8+5O2═3CO2+4H2O．写出该电池正极的电极反应：
     
    ；
    ④当产生相同质量的KIO3时，理论上，上述三种电池中分别消耗的Pb、Zn、丙烷的物质的量之比是
     
    ；
    （3）电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I-．请设计一个检验电解液中是否有I-的实验方案．（写出实验方法、现象和结论）

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