Question

【題目】為了預(yù)防碘缺乏癥，國家規(guī)定每千克食鹽中應(yīng)含有40～50 mg碘酸鉀。碘酸鉀晶體具有較高的穩(wěn)定性，但在酸性溶液中，碘酸鉀是一種較強(qiáng)的氧化劑，能跟某些還原劑反應(yīng)生成碘；在堿性溶液中，碘酸鉀能被氯氣、次氯酸等更強(qiáng)的氧化劑氧化為更高價的碘的含氧酸鹽。工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀的流程如圖所示。

（1）碘在周期表中的位置為__________________；

（2）碘、氯酸鉀、水混合反應(yīng)時，若兩種還原產(chǎn)物所得電子的數(shù)目相同，請配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式：____I2+____KClO3+____H2O=____KH(IO3)2+____KCl+____Cl2↑；

（3）混合反應(yīng)后，用稀酸酸化的作用是___________________________，在稀鹽酸和稀硝酸中不能選用的酸是_________，理由是__________________________________；

（4）試劑X的化學(xué)式為__________，寫出用試劑X調(diào)pH的化學(xué)方程式__________________；

（5）如果省略“酸化”、“逐氯”、“結(jié)晶①、過濾”這三步操作，直接用試劑X調(diào)整反應(yīng)混合物的pH，對生產(chǎn)碘酸鉀有什么影響？________________________________________。

Answer 1

【答案】

（1）第五周期 第ⅦA族

（2）6I2+11KClO3+3H2O＝6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑

（3）促進(jìn)氯氣從反應(yīng)混合物中逸出 稀鹽酸 鹽酸能還原已生成的碘酸氫鉀

（4）KOH KH(IO3)2+KOH＝2KIO3+H2O

（5）反應(yīng)產(chǎn)生的氯氣能與氫氧化鉀溶液反應(yīng)生成KClO，KClO能將KIO3氧化成KIO4，從而不能得到碘酸鉀

【解析】

試題分析：（1）碘的原子序數(shù)是127，在周期表中的位置為第五周期第第ⅦA族；

（2）根據(jù)方程式可知反應(yīng)中I的化合價從0價升高到＋5價，失去5個電子。氯酸鉀中Cl元素化合價從＋5價降低到0價和—1價，兩種還原產(chǎn)物所得電子的數(shù)目相同，所以根據(jù)電子得失守恒可知配平后的方程式為6I2+11KClO3+3H2O＝6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑；

（3）混合反應(yīng)后，用稀酸酸化，溶液酸性增強(qiáng)，因此其作用是促進(jìn)氯氣從反應(yīng)混合物中逸出；由于鹽酸能還原已生成的碘酸氫鉀，所以不能選擇鹽酸；

（4）晶體①為KH(IO3)2,把晶體從溶液中過濾出來，洗滌干凈，然后用水溶解得到KH(IO3)2的溶液，要把酸式鹽變?yōu)檎�鹽KIO3，就要加堿來調(diào)節(jié)溶液的pH值。為了不引入新的雜質(zhì)，所以要用KOH。該反應(yīng)的方程式為KH(IO3)2+KOH＝2KIO3+H2O；

（5）反應(yīng)I2＋KClO3＋H2O→KH(IO3)2＋KCl＋Cl2↑產(chǎn)生的氯氣跟KOH反應(yīng)生成KClO，KClO能將KIO3氧化成KIO4，從而不能得到碘酸鉀。