Question

碘及其化合物在生產、生活中具有廣泛的用途。解答下列與碘元素有關的試題：
（1）碘是人體中的微量元素之一，是一種智力元素。國家推廣“加碘食鹽”，其中一般加入的是KIO₃，而不是KI。其原因是                               。
（2）常溫下，NH₄I是一種固體，一定溫度下在密閉容器中發生下面的反應：
① NH₄I(s)  NH₃(g)  + HI(g)
② 2HI(g)  H₂(g) + I₂(g)
達到平衡時，縮小容器體積，增大體系壓強，混合氣體的顏色        （填“加深”或“變淺”或“不變”）；達到平衡時，反應②的化學平衡常數表達式為           ；達到平衡時c(H₂)=0.5mol/L，反應①的化學平衡常數為20，則 c (HI) =                。
（3）如圖，在粗試管中加入飽和的KI溶液，然后再加入苯，插入兩根石墨電極，接通直流電源。連接電源負極的電極為     極，電極反應式為                 。通電一段時間后，斷開電源，振蕩試管，上層溶液為      色。

（4）已知Ksp(PbI₂)＝7.1×10^-9mol³/L³。在盛有澄清的PbI₂飽和溶液的試管中，滴加濃度為0.1mol/L的碘化鉀溶液，振蕩，可以觀察到溶液中有黃色渾濁產生，這些黃色渾濁的成分是          。

Answer 1

（1）KI在空氣中容易被氧氣氧化，而KIO₃比較穩定 （2分）
（2）加深 （2分） c(H₂)·c(I₂)/ c² (HI)  (2分)   4mol/L （2分）
（3）陰 （1分）  2H₂O + 2e^﹣ = 2OH^﹣ + H₂↑（2分） 紫紅色（2分）
（4）PbI₂（2分）

解析試題分析：（1）KI在空氣中容易被氧氣氧化變質，生成有害物質；而KIO₃比較穩定；（2）達到平衡時，縮
小容器體積，增大體系壓強，混合氣體的顏色肯定是變深的。反應①的平衡常數k=c（NH₃）?c（HI）；
反應②的平衡常數k=c(H₂)·c(I₂)/ c² (HI) ；由反應②可知分解的c（HI）為平衡時c（H₂）的
2倍，平衡時c（HI）=xmol?L^-1，則氨氣的物質的量濃度為：c（NH₃）=（x+1)mol?L^-1，
代入反應①的平衡常數k=c（NH₃）?c（HI）=（x+1)·x=20計算，得到平衡時c（HI）=4mol?L^-1。
與電源負極相連的為陰極，陽離子H⁺放電，  2H₂O + 2e^﹣ = 2OH^﹣ + H₂↑；陽極，陰離子
I^-放電：2I^- -2e^﹣ =I₂ ，上層是溶有碘的苯層，顯紫紅色。（4）Ksp(PbI₂)＝c（Pb²⁺）c（I^-）² = 7.1×10^-9mol³/L³；c（Pb²⁺）=1.53×10^-3mol/L，c（I^-）=2.06×10^-3mol/L，滴加濃度為0.1mol/L的碘化鉀溶液，振蕩，可以觀察到溶液中有黃色PbI₂渾濁產生。
考點：本題綜合性很強，考查有化學平衡常數、電解方程式書寫和溶度積常數。