Question

碘酸鉀是一種白色結晶粉末，無臭無味，酸性條件下碘酸鉀是一種較強的氧化劑，與氫碘酸、二氧化硫等還原性物質作用，被還原為單質碘，在堿性介質中，碘酸鉀能被氯氣、次氯酸鹽等氧化為高碘酸鉀．碘酸鉀在常溫下穩(wěn)定，加熱至560℃開始分解．工業(yè)生產碘酸鉀的流程如下，在反應器中發(fā)生反應的化學方程式為：6I₂+11KClO₃+3H₂O=6KH（IO₃）₂+5KCl+3Cl₂

試回答下列問題：
（1）步驟①反應器發(fā)生的反應中，化學方程式中轉移電子總數(shù)為

 

；
（2）步驟②中，用硝酸而不用HI，其原因可能是

 

；
（3）步驟③要保持溶液微沸1小時以完全排出氯氣，排出氯氣的原因為

 

；
（4）步驟⑧用氫氧化鉀調節(jié)溶液的pH，反應的化學方程式為：

 

；
（5）參照下表碘酸鉀的溶解度，步驟11得到碘酸鉀晶體，你建議的方法是

 

．

溫度/℃	0	10	20	40	60	80
KIO3g/100g水	4.60	6.27	8.08	12.6	18.3	24.8

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用,制備實驗方案的設計

專題：實驗題

分析：（1）I₂是還原劑被氧化為KH（IO₃）₂，KClO₃是氧化劑被還原為KCl、Cl₂，生成兩種還原產物所得電子數(shù)目相同，I由I₂中0價升高到KH（IO₃）₂中+5價，所以每個I原子失去5個電子，所以1molI₂失去10mol電子，即反應轉移電子為60mol；
（2）酸性條件下碘酸鉀是一種較強的氧化劑，HI具有還原性，但是硝酸不具備；
（3）由題中信息可知，在堿性條件下碘酸鉀能被氯氣氧化為高碘酸鉀，據此來回答；
（4）碘酸氫鉀在溶液中能完全電離出碘酸根離子、鉀離子、氫離子，可以和氫氧化鉀發(fā)生反應；
（5）根據圖表中數(shù)據可知碘酸鉀的溶解度隨溫度的變化不大，據此來分析；

解答： 解：（1）I₂是還原劑被氧化為KH（IO₃）₂，KClO₃是氧化劑被還原為KCl、Cl₂，生成兩種還原產物所得電子數(shù)目相同，反應方程式6I₂+11KClO₃+3H₂O=6KH（IO₃）₂+5KCl+3Cl₂中，I元素由I₂中0價升高到KH（IO₃）₂中+5價，所以每個I原子失去5個電子，所以1molI₂失去10mol電子，所以6molI₂完全反應，則該反應中轉移電子的數(shù)目為60N_A，故答案為：60N_A；
（2）步驟中產生氯氣，需要將氯氣排出反應體系，加入硝酸的目的是制造酸性環(huán)境，促進氯氣從反應體系中逸出，酸性條件下碘酸鉀是一種較強的氧化劑，HI具有還原性，能將已生成的碘酸氫鉀還原，所以用硝酸不用氫碘酸，故答案為：HI具有還原性，能將已生成的碘酸氫鉀還原；
（3）由題中信息可知，在堿性條件下碘酸鉀能被氯氣氧化為高碘酸鉀，所以應將氯氣排出，故答案為：Cl₂能將KIO₃氧化成KIO₄；
（4）碘酸氫鉀具有酸性，可以和強堿氫氧化鉀發(fā)生反應，即KOH+KH（IO₃）₂=2KIO₃+H₂O，故答案為：KOH+KH（IO₃）₂=2KIO₃+H₂O；
（5）根據圖表可知碘酸鉀的溶解度隨溫度的變化不大，因此，需要用蒸發(fā)結晶的方法得到碘酸鉀晶體，故答案為：蒸發(fā)結晶．

點評：本題以工業(yè)生產碘酸鉀為載體，內容涉及方程式配平、對工藝流程的理解評價、方案設計、電解原理等，難度大，是對知識的綜合運用和能力的考查．