Question

加碘鹽可防止碘缺乏病，目前加碘鹽中加入的是碘酸鉀。碘酸鉀晶體通常情況下有較高的穩定性，但在酸性溶液中，碘酸鉀是一種較強的氧化劑，能跟某些還原劑作用生成碘；在堿性溶液中，碘酸鉀能被氯氣、次氯酸等強氧化劑氧化為更高價的碘的含氧酸鹽。工業上制碘酸鉀的方法是：將碘單質與氯酸鉀混合后加入稀酸酸化加熱可反應生成碘酸氫鉀及氯化鉀、氯氣。加熱使所有的氯氣都逸出。冷卻結晶后可得到碘酸氫鉀晶體，再溶解于水得到碘酸氫鉀溶液。用KOH溶液調節pH值，再蒸發結晶即可得到碘酸鉀。
（1）已知下列反應中，兩種還原產物所得電子數目相同，請配平該反應的化學方程式：
□I₂+□KClO₃+□H₂O→□KH(IO₃)₂+□KCl+□Cl₂↑。
（2）在生成碘酸氫鉀時用稀酸酸化時不能用鹽酸，因為鹽酸會與碘酸氫鉀反應而生成氯氣、碘單質及氯化鉀，請寫出反應的化學方程式              。
（3）如果在得到碘酸氫鉀后省略了“加熱使所有的氯氣都逸出。冷卻結晶后可得到碘酸氫鉀晶體，再溶解于水得到碘酸氫鉀溶液。”直接用KOH溶液調節pH，則可能會導致碘酸鉀的產率       ；原因是                                 。
（4）用題給的方法生產碘酸鉀時，得到的碘酸鉀23.54g與KClO溶液混合反應后得到的高碘酸鉀為23g，試寫出反應的離子方程式               ，則該碘酸鉀的純度為     

Answer 1

（1）6I₂+11KClO₃+3H₂O→6KH(IO₃)₂+5KCl+3Cl₂↑
（2） KH(IO₃)₂+11HCl=I₂+ KCl + 5Cl₂↑+6H₂O
（3）降低    因為在加入了KOH后會與剩余的氯氣反應得到一次氯酸鉀而將碘酸鉀氧化成更高價的鹽，即高碘酸鉀。
（4）IO₃^-+ ClO^-= IO₄^-+Cl^-   90.9%

（1）本題配平中要注意的是得到的是兩種還原產物，所以應先根據所給的定量關系確定出兩種還原產物間的定比關系，然后再進行配平；（3）中分析題給條件是碘酸鉀在堿性條件下會被次氯酸鉀所氧化，所以其中的趕出氯氣等操作是必要操作否則會與生成的碘酸鉀反應而降低產率（4）由題干描述可得碘酸鉀與次氯酸鉀發生反應，其化學方程式為：KIO₃+ KClO= KIO₄+KCl，其離子方程式為：IO₃^-+ ClO^-= IO₄^-+Cl^-。根據方程式可得碘酸鉀與生成的高碘酸鉀等物質的量，得到的高碘酸鉀為0.1mol，所以原物質中的碘酸鉀也為0.1mol，所以可得原物質中碘酸鉀的含量為90.9%。