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【题目】KIO3是我国规定的食盐补碘剂,利用“KClO3氧化法可制备KIO3,流程如下:

已知:酸化反应所得产物有KH(IO3)2、Cl2KCl。

(1)KIO3所含的化学键有______________________

(2)逐出的Cl2可用_________________检验;滤液中的溶质主要是____________;“pH”中所用的试剂是_________________

(3)已知KIO3在水中的溶解度随温度升高而增大,则操作I包含的操作应该是______________、过滤。

(4)为测定加碘食盐中碘元素含量:①称取50.000g食盐,配成250mL溶液;②量取25.00mL溶液于锥形瓶中,加入足量KI,并用少量稀硫酸酸化,使KIO3KI反应完全;③以淀粉为指示剂,用2.0×10-4mol/LNa2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液体积为30.00mL。已知:KIO3+KI+H2SO4→K2SO4+I2+H2O(未配平),2Na2S2O3+I2→Na2S4O6+2NaI。测定过程中,所需仪器在使用前必须检查是否漏液的有________________

(5)判断滴定终点的依据是________________________________

(6)配平:KIO3+KI+H2SO4→K2SO4+I2+H2O ____________

(7)该食盐中碘元素的含量是_________mg/kg。

【答案】离子键和共价键 湿润的KI淀粉试纸检验 KCl KOH溶液 蒸发浓缩 冷却结晶 容量瓶、滴定管 溶液由蓝色变成无色,且30秒内无变化 KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O 25.4

【解析】

碘和氯酸钾溶于水后酸化,发生反应生成KH(IO3)2、Cl2和KCl,逐出氯气后,采取结晶的方法得到KH(IO3)2晶体和滤液KCl,然后把KH(IO3)2加水溶解,加入氢氧化钾溶液,调节溶液的pH,使KH(IO3)2转变为KIO3溶液,然后进行蒸发浓缩 、冷却结晶,过滤,得到KIO3固体;据以上分析并结合题目中问题进行分析。

碘和氯酸钾溶于水后酸化,发生反应生成KH(IO3)2、Cl2和KCl,逐出氯气后,采取结晶的方法得到KH(IO3)2晶体和滤液KCl,然后把KH(IO3)2加水溶解,加入氢氧化钾溶液,调节溶液的pH,使KH(IO3)2转变为KIO3溶液,然后进行蒸发浓缩 、冷却结晶,过滤,得到KIO3固体;

(1)KIO3属于离子化合物,一定含有离子键;除此以外,碘原子和氧原子间存在共价键;

综上所述,本题答案是:离子键和共价键。

(2)Cl2具有氧化性,可以把碘离子氧化为碘单质,碘可使淀粉变蓝,因此可以用湿润的KI淀粉试纸检验氯气;根据流程可知,酸化反应所得产物有KH(IO3)2Cl2KCl,所以“滤液”中的溶质主要是KCl;结晶得到KH(IO3)2的溶液显酸性,用KOH溶液来“调pH”,使KH(IO3)2与KOH反应生成碘酸钾溶液;

综上所述本题答案是湿润的KI淀粉试纸检验KCl KOH溶液。

(3)已知KIO3在水中的溶解度随温度升高而增大,则操作I包含的操作应该是蒸发浓缩 冷却结晶 过滤。

综上所述,本题答案是:蒸发浓缩 、冷却结晶。

(4) 测定加碘食盐中碘元素含量操作中使用了容量瓶和滴定管,使用前必须检查是否漏水,因此,本题正确答案是: 容量瓶、滴定管;
(5)碘与淀粉相遇,溶液显蓝色,当滴加最后一滴Na2S2O3溶液后,溶液由蓝色变成无色,且30秒内无变化,达到滴定终点;

综上所述,本题答案是:溶液由蓝色变成无色,且30秒内无变化。

(6) KIO3→I2,碘元素由+5降低到0价;KI→I2,碘元素由-1价升高到0价;根据氧化还原反应化合价升降总数相等规律可知,KIO3的系数为1,KI的系数为5,再根据原子守恒配平其他物质系数,具体为:KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O;

综上所述,本题答案是:KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O;

(7)KIO3KI反应完全的离子方程式为IO3-+5I-+6H+= 3I2+3H2O;反应的关系式为IO3-~ 3I2~6 S2O32-,n(Na2S2O3)=2.0×10-4mol/L×30.00mL×10-3=6×10-6mol;由关系式可以知道n(KIO3)= 1×10-6mol;250mL溶液中含有n(KIO3)= 1×10-6mol×(250mL/25mL)= 1×10-5mol,n(I)= n(KIO3) = 1×10-5mol,质量为m(I)= 1×10-5mol×127g/mol=1.27×10-3g=1.27 mg;根据50.000g食盐中含有碘元素的含质量为1.27mg;则1kg食盐中含有碘元素的含质量为1.27 mg×1000g/kg÷50g=25.4 mg/kg。

综上所述,本题答案是:25.4。

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时刻

温度/

25

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25

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