Question

【題目】KIO3是一種重要的無機化合物，可作為食鹽中的補碘劑。回答下列問題：

(1)KIO3的化學名稱是_______。

(2)利用“KClO3氧化法”制備KIO3工藝流程如下圖所示：

“酸化反應”所得產物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是________。“濾液”中的溶質主要是_______。“調pH”中發生反應的化學方程式為__________。

(3)KClO3也可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。

①寫出電解時陰極的電極反應式______。

②電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為_________，其遷移方向是_____________。

③與“電解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之處有__________(寫出一點)。

Answer 1

【答案】碘酸鉀 加熱 KCl KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O 2H2O+2e-=2OH-+H2↑ K+ a到b 產生Cl2，容易污染環境

【解析】

(1)KIO3的化學名稱是碘酸鉀；

(2)氣體在加熱的過程中在水中的溶解度降低，可采取此法驅逐氣體，實驗流程是用KClO3氧化法制備KIO3，反應物是KClO3和I2，在酸性條件下ClO3-可以氧化I2生成IO3-，根據已知條件，還原產物含有Cl2和Cl-，驅逐Cl2后結晶產物應為KCl，相當于是除雜步驟，調節pH過程中產生的KIO3是由KH(IO3)2反應轉化而來，據此分析；

(3)①電解池陰極為KOH溶液，電解質溶液呈堿性，電解池陰極發生還原反應，過程應為H2O轉化為H2，據此寫出陰極電極反應；

②隔膜是陽離子交換膜，陽離子交換只允許陽離子通過。電解池工作時，陽離子向陰極移動；

③電解法過程中，陽極發生反應I2-10e-+12OH-=2IO3-+6H2O，制備得到KIO3，整個電解池裝置沒有產生氧化法過程中的產生的Cl2，即沒有產生污染大氣環境的有毒氣體。

(1)KIO3的化學名稱是碘酸鉀；

(2)氣體在水中的溶解度隨溫度的升高而降低，所以可采取加熱方法驅逐氣體，故逐Cl2應采用的方法是加熱；

根據已知條件，還原產物含有Cl2和Cl-，驅逐Cl2后結晶產物應為KCl，相當于是除雜步驟，所以濾液”中的溶質主要是KCl；

調節pH過程中產生KIO3是由KH(IO3)2轉化而來，則“調pH”中發生反應的化學方程式為：KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O；

(3)①電解池陰極為KOH溶液，電解質溶液呈堿性，電解池中陰極得到電子，發生還原反應，此時是H2O獲得電子轉化為H2，故陰極的電極反應為：2H2O+2e-=2OH-+H2↑；

②隔膜是陽離子交換膜，只允許陽離子通過，所以通過陽離子交換膜的離子應為K+；

電解池工作時，陽離子向陰極定向移動，因此K+的移動方向應為從a到b；

③電解法過程中，陽極發生反應I2-10e-+12OH-=2IO3-+6H2O來制備KIO3，電解池裝置產生的氣體是H2，氧化法過程則產生Cl2，Cl2是有毒氣體會污染大氣，因此氧化法的不足之處是產生Cl2易污染環境。