Question

【題目】為了預防碘缺乏癥，國家規定每千克食鹽中應含有40～50 mg碘酸鉀。碘酸鉀晶體具有較高的穩定性，但在酸性溶液中，碘酸鉀是一種較強的氧化劑，能跟某些還原劑反應生成碘；在堿性溶液中，碘酸鉀能被氯氣、次氯酸等更強的氧化劑氧化為更高價的碘的含氧酸鹽。工業生產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、水混合反應時，若兩種還原產物所得電子的數目相同，請配平該反應的化學方程式：____I2+____KClO3+____H2O=____KH(IO3)2+____KCl+____Cl2↑；

（3）混合反應后，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的化學式為__________，寫出用試劑X調pH的化學方程式__________________；

（5）如果省略“酸化”、“逐氯”、“結晶①、過濾”這三步操作，直接用試劑X調整反應混合物的pH，對生產碘酸鉀有什么影響？________________________________________。

Answer 1

【答案】

（1）第五周期 第ⅦA族

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

（3）促進氯氣從反應混合物中逸出 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）反應產生的氯氣能與氫氧化鉀溶液反應生成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）碘的原子序數是127，在周期表中的位置為第五周期第第ⅦA族；

（2）根據方程式可知反應中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，兩種還原產物所得電子的數目相同，所以根據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）混合反應后，用稀酸酸化，溶液酸性增強，因此其作用是促進氯氣從反應混合物中逸出；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，要把酸式鹽變為正鹽KIO3，就要加堿來調節溶液的pH值。為了不引入新的雜質，所以要用KOH。該反應的方程式為KH(IO3)2+KOH＝2KIO3+H2O；

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