Question

為了預防碘缺乏病，有關部門規定食鹽中的碘含量（以I計）應在20～50mg/Kg．制備KIO₃的方法如下：
方法1：6I₂+11KClO₃+3H₂O=6KH（IO₃）₂+5KCl+3Cl₂↑       
KH（IO₃）₂+KOH=2KIO₃+H₂O
方法2：堿性條件下，KI+3H₂O

電解  .

KIO₃+3H₂↑
方法3：I₂

H2O2，H+

70℃

HIO₃

K2CO3

KIO₃
（1）與方法3相比方法1的不足是

生成氯氣有污染

、方法2的不足是

方法二消耗大量電能

．
（2）方法2選用的電極是惰性電極，則其陽極反應式是

I^-+6OH^--6e^-=IO₃^-+3H₂O

．
（3）方法3反應溫度控制在70℃左右，不采用更高溫度的主要原因是

H₂O₂分解，I₂升華

．
（4）制備純凈KIO₃的實驗步驟中，最后需將所得晶體最好使用

冰水

洗滌2-3次，干燥后得產品．
（5）已知：KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O；I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-．為測定加碘食鹽中碘的含量，設計的方案如下．請完善實驗步驟并計算測定結果：
a．準確稱取w g食鹽于錐形瓶中，再加適量蒸餾水使其完全溶解．   
b．

用稀硫酸酸化所得溶液，加入過量KI溶液，再滴加2-3滴淀粉溶液

．
c．向錐形瓶中滴加2.0×1 0^-3mol/L Na₂S₂O₃標準溶液至終點．d．重復上述實驗兩次．

滴定次數	盛標準Na2S2O4溶液的讀數
	滴定前刻度（/mL）	滴定后刻度（/mL）
1	1.02	11.03
2	2.00	11.99
3	0.20	10.20

三次實驗的數據記錄如右表．則所測加碘食鹽樣品中的碘元素含量是

1270

3w

mg/kg（以含w的代數式表示）．

Answer 1

分析：（1）方法1生成氯氣，氯氣有毒，能污染空氣；根據方法2的條件為電解，需要消耗大量電能；
（2）陽極是陰離子得到電子發生氧化反應；
（3）H₂O₂不穩定，能分解，I₂易升華；
（4）依據洗滌晶體的作用以及碘酸鉀的溶解度分析判斷；
（5）根據實驗的測定原理來分析；
（6）KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O；I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-建立關系式：KIO₃～3I₂～6Na₂S₂O₃進行計算；

解答：解：（1）方法1生成氯氣，氯氣有毒，能污染空氣；方法2的條件為電解，需要消耗大量電能；
故答案為：方法1生成氯氣有污染；方法二消耗大量電能；
（2）陽極是陰離子得到電子發生氧化反應，電極反應為：I^-+6OH^--6e^-=IO₃^-+3H₂O；
故答案為：I^-+6OH^--6e^-=IO₃^-+3H₂O；
（3）H₂O₂不穩定，能分解，I₂易升華，所以方法3反應溫度控制在70℃左右，不采用更高溫度；
故答案為：H₂O₂分解，I₂升華；
（4）洗滌晶體的作用去除晶體表面的可溶性雜質，由于高溫時碘酸鉀的溶解度較大，所以采用冰水進行洗滌可減小洗滌時碘酸鉀的損失；
故答案為：冰水；
（5）實驗的測定原理可知實驗步驟b是發生反應，KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O，同時加熱指示劑為步驟c準備，即用稀硫酸酸化所得溶液，加入過量KI溶液，再滴加2-3滴淀粉溶液；
故答案為：用稀硫酸酸化所得溶液，加入過量KI溶液，再滴加2-3滴淀粉溶液；
（6）三次消耗Na₂S₂O₃的體積分別10.01mL、9.99mL、10.00mL，平均值為10.00mL，消耗Na₂S₂O₃的物質的量為2.0×10^-3mol/L×0.01L=2×10^-5mol，令wg溶液食鹽配成的溶液中KIO₃的物質的量為xmol，則：
  KIO₃ ～3I₂～6Na₂S₂O₃
  1                   6
 xmol              2×10^-5mol
所以x=

1

3

×10^-5mol
故所測加碘食鹽樣品中的碘元素含量是

1 3 ×10-5mol×127g/mol

w g

=

1270

3w

mg/kg；
故答案為：

1270

3w

；

點評：本題考查氧化還原滴定的應用、對實驗原理理解、閱讀獲取信息的能力，難度中等，是對知識的綜合運用與分析解決問題能力的考查，注意基礎知識的掌握．