Question

为了预防碘缺乏病，有关部门规定食盐中的碘含量（以I计）应在20～50mg/Kg．制备KIO₃的方法如下：
方法1：6I₂+11KClO₃+3H₂O=6KH（IO₃）₂+5KCl+3Cl₂↑       
KH（IO₃）₂+KOH=2KIO₃+H₂O
方法2：碱性条件下，KI+3H₂O

电解  .

KIO₃+3H₂↑
方法3：I₂

H2O2，H+

70℃

HIO₃

K2CO3

KIO₃
（1）与方法3相比方法1的不足是

生成氯气有污染

、方法2的不足是

方法二消耗大量电能

．
（2）方法2选用的电极是惰性电极，则其阳极反应式是

I^-+6OH^--6e^-=IO₃^-+3H₂O

．
（3）方法3反应温度控制在70℃左右，不采用更高温度的主要原因是

H₂O₂分解，I₂升华

．
（4）制备纯净KIO₃的实验步骤中，最后需将所得晶体最好使用

冰水

洗涤2-3次，干燥后得产品．
（5）已知：KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O；I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-．为测定加碘食盐中碘的含量，设计的方案如下．请完善实验步骤并计算测定结果：
a．准确称取w g食盐于锥形瓶中，再加适量蒸馏水使其完全溶解．   
b．

用稀硫酸酸化所得溶液，加入过量KI溶液，再滴加2-3滴淀粉溶液

．
c．向锥形瓶中滴加2.0×1 0^-3mol/L Na₂S₂O₃标准溶液至终点．d．重复上述实验两次．

滴定次数	盛标准Na2S2O4溶液的读数
	滴定前刻度（/mL）	滴定后刻度（/mL）
1	1.02	11.03
2	2.00	11.99
3	0.20	10.20

三次实验的数据记录如右表．则所测加碘食盐样品中的碘元素含量是

1270

3w

mg/kg（以含w的代数式表示）．

Answer 1

分析：（1）方法1生成氯气，氯气有毒，能污染空气；根据方法2的条件为电解，需要消耗大量电能；
（2）阳极是阴离子得到电子发生氧化反应；
（3）H₂O₂不稳定，能分解，I₂易升华；
（4）依据洗涤晶体的作用以及碘酸钾的溶解度分析判断；
（5）根据实验的测定原理来分析；
（6）KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O；I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-建立关系式：KIO₃～3I₂～6Na₂S₂O₃进行计算；

解答：解：（1）方法1生成氯气，氯气有毒，能污染空气；方法2的条件为电解，需要消耗大量电能；
故答案为：方法1生成氯气有污染；方法二消耗大量电能；
（2）阳极是阴离子得到电子发生氧化反应，电极反应为：I^-+6OH^--6e^-=IO₃^-+3H₂O；
故答案为：I^-+6OH^--6e^-=IO₃^-+3H₂O；
（3）H₂O₂不稳定，能分解，I₂易升华，所以方法3反应温度控制在70℃左右，不采用更高温度；
故答案为：H₂O₂分解，I₂升华；
（4）洗涤晶体的作用去除晶体表面的可溶性杂质，由于高温时碘酸钾的溶解度较大，所以采用冰水进行洗涤可减小洗涤时碘酸钾的损失；
故答案为：冰水；
（5）实验的测定原理可知实验步骤b是发生反应，KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O，同时加热指示剂为步骤c准备，即用稀硫酸酸化所得溶液，加入过量KI溶液，再滴加2-3滴淀粉溶液；
故答案为：用稀硫酸酸化所得溶液，加入过量KI溶液，再滴加2-3滴淀粉溶液；
（6）三次消耗Na₂S₂O₃的体积分别10.01mL、9.99mL、10.00mL，平均值为10.00mL，消耗Na₂S₂O₃的物质的量为2.0×10^-3mol/L×0.01L=2×10^-5mol，令wg溶液食盐配成的溶液中KIO₃的物质的量为xmol，则：
  KIO₃ ～3I₂～6Na₂S₂O₃
  1                   6
 xmol              2×10^-5mol
所以x=

1

3

×10^-5mol
故所测加碘食盐样品中的碘元素含量是

1 3 ×10-5mol×127g/mol

w g

=

1270

3w

mg/kg；
故答案为：

1270

3w

；

点评：本题考查氧化还原滴定的应用、对实验原理理解、阅读获取信息的能力，难度中等，是对知识的综合运用与分析解决问题能力的考查，注意基础知识的掌握．