Question

（2010?四川）碘被稱為“智力元素”，科學合理地補充碘可防止碘缺乏病．碘酸鉀（KIO₃）是國家規定的食鹽加碘劑，它的晶體為白色，可溶于水．碘酸鉀在酸性介質中與過氧化氫或碘化物作用均生成單質碘．以碘為原料，通過電解制備碘酸鉀的實驗裝置如圖所示．請回答下列問題：
（1）碘是

紫黑色

（填顏色）固體物質，實驗室常用

升華

方法來分離提純含有少量雜質的固體碘．
（2）電解前，先將一定量的精制碘溶于過量氫氧化鉀溶液，溶解時發生反應：
3I₂+6KOH=5KI+KIO₃+3H₂O，將該溶液加入陽極區．另將氫氧化鉀溶液加入陰極區，電解槽用水冷卻．電解時，陽極上發生反應的電極反應式為

2I^--2e^-=I₂

；陰極上觀察到的實驗現象是

有氣泡產生

．
（3）電解過程中，為確定電解是否完成，需檢驗電解液中是否有I^-．請設計一個檢驗電解液中是否有I^-的實驗方案，并按要求填寫下表．
要求：所需藥品只能從下列試劑中選擇，實驗儀器及相關用品自選．
試劑：淀粉溶液、碘化鉀淀粉試紙、過氧化氫溶液、稀硫酸．

實驗方法	實驗現象及結論
取少量陽極區電解液于試管中，加稀硫酸酸化后加入幾滴淀粉溶液，觀察是否變藍．	如果不變藍，說明無I-．（如果變藍，說明有I-）

（4）電解完畢，從電解液中得到碘酸鉀晶體的實驗過程如下：

步驟②的操作名稱是

冷卻結晶

，步驟⑤的操作名稱是

干燥

．步驟④洗滌晶體的目的是

洗去吸附在碘酸鉀晶體上的氫氧化鉀等雜質

．

Answer 1

分析：（1）碘是紫黑色固體；加熱時碘易升華．
（2）陽極上陰離子放電發生氧化反應；陰極上氫離子放電發生還原反應．
（3）酸性條件下，碘離子和碘酸根離子能發生氧化還原反應生成碘單質，淀粉遇碘變藍色，根據溶液是否變藍判斷是否含有碘離子．
（4）從熱溶液中析出晶體的方法是冷卻結晶；洗滌后的晶體要進行干燥；洗滌晶體的目的：洗去吸附在碘酸鉀晶體上的氫氧化鉀等雜質．

解答：解：（1）碘是紫黑色固體；加熱條件下碘易升華，雜質不易升華，所以采用升華的方法分離碘單質．
故答案為：紫黑色；升華．
（2）陽極附近的陰離子有碘離子、碘酸根離子和氫氧根離子，電解過程中陽極上碘離子失電子生成碘單質，電極反應式為：2I^--2e^-=I₂；陰極上氫離子放電生成氫氣，所以陰極現象：有氣泡產生．
故答案為：2I^--2e^-=I₂；有氣泡產生．
（3）電解后的溶液區含有碘酸根離子，酸性條件下，碘離子和碘酸根離子能發生氧化還原反應生成碘單質，淀粉溶液遇碘變藍色，所以實驗方法是：取少量陽極區電解液于試管中，加稀硫酸酸化后加入幾滴淀粉溶液，觀察是否變藍；如果陽極區含有碘離子，加入稀硫酸后就有碘單質生成，淀粉溶液就會變藍色，否則不變色．
故答案為：取少量陽極區電解液于試管中，加稀硫酸酸化后加入幾滴淀粉溶液，觀察是否變藍；如果不變藍，說明無I^-，如果變藍，說明有I^-． 
（4）從熱溶液中析出晶體的方法是：冷卻結晶；洗滌后的晶體有水分，所以要進行干燥；過濾后得到的晶體上吸附部分氫氧化鉀等雜質，為得到較純凈的碘酸鉀晶體，所以要進行洗滌．
故答案為：冷卻結晶；干燥；洗去吸附在碘酸鉀晶體上的氫氧化鉀等雜質．

點評：本題考查了碘的物理性質、電解原理、碘離子的檢驗等性質，難度不大，明確酸性條件下碘離子和碘酸根離子能生成碘單質，堿性條件下，碘能和氫氧根離子生成碘離子和碘酸根離子．