Question

碘被稱(chēng)為“智力元素”，科學(xué)合理地補(bǔ)充碘可防止碘缺乏病，KI、KIO₃曾先后用于加碘鹽中。
（1）工業(yè)上可以通過(guò)鐵屑法生產(chǎn)KI，其工藝流程如下：

①反應(yīng)I生成鐵與碘的化合物，若該化合物中鐵元素與碘元素的質(zhì)量比為21：127，則加入足量碳酸鉀時(shí)，反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為                                      。
②操作A包括                       ；用冰水洗滌的目的是                。
（2）KIO₃可以通過(guò)H₂O₂氧化I₂先制得HIO₃，然后再用KOH中和的方法進(jìn)行生產(chǎn)。
①烹飪時(shí)，含KIO₃的食鹽常在出鍋前加入，其原因是                          。
②若制得1284 kg KIO₃固體，理論上至少需消耗質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的雙氧水       kg。
③KIO₃還可通過(guò)下圖所示原理進(jìn)行制備。電解時(shí)總反應(yīng)的離子方程式為                                      。若忽略溶液體積的變化，則電解結(jié)束后陰極區(qū)的pH與電解前相比      (選填“增大”、“減小”或“不變”)。

Answer 1

（1）① Fe₃I₈ + 4K₂CO₃ = Fe₃O₄ + 8KI + 4CO₂↑  (2分)
②加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾 (2分)
洗滌除去表面可溶性雜質(zhì)，同時(shí)減少KI的溶解損失  (2分)
（2）①在較高溫度下KIO₃易分解(2分) ②1700   (2分)
③I^一+ 3H₂O通電IO₃^－ + 3H₂↑  (2分)   不變(2分)

試題分析：（1）①反應(yīng)I生成鐵與碘的化合物，鐵元素與碘元素的質(zhì)量比為21：127，即物質(zhì)的量比是 =3:8，故反應(yīng)方程式是Fe₃I₈ + 4K₂CO₃ = Fe₃O₄ + 8KI + 4CO₂↑。
②用冰水洗滌的目的是洗滌除去表面可溶性雜質(zhì)，同時(shí)減少KI的溶解損失；
（2）①烹飪時(shí)，含KIO₃的食鹽常在出鍋前加入，其原因是在較高溫度下KIO₃易分解；
②因?yàn)镠₂O₂氧化I₂先制得HIO₃：5H₂O₂+I₂==2HIO₃+4H₂O，即5H₂O₂~2IO₃^-，1284 kg KIO₃固體為6k mol，故m(H₂O₂)= 5/2×6kmol×34g·mol^-1/30%=1700kg。
③雖然陰極區(qū)有大量氫氧根離子生成，但陽(yáng)極區(qū)反應(yīng)消耗氫氧根離子，氫氧根離子通過(guò)陰離子交換膜到陽(yáng)極區(qū)反應(yīng)，總反應(yīng)中沒(méi)有酸或堿生成以及消耗。故而陰極區(qū)反應(yīng)前后pH沒(méi)有變化。當(dāng)然，如果題目沒(méi)有“忽略溶液體積變化“的說(shuō)明，情況就不同了，隨著電解的進(jìn)行，總反應(yīng)耗水，陰極區(qū)pH會(huì)增大。