Question

碘是生命體中的必需元素，請根據(jù)如下有關碘及其化合物的性質，回答下列問題：
（1）實驗室中制取少量碘可采用如下方法：KI+CuSO₄→CuI↓+K₂SO₄+I₂．此反應生成1mol I₂時轉移的電子數(shù)是

 

mol．工業(yè)生產中，可用智利硝石（含有NaIO₃）為原料，與NaHSO₃溶液反應后生成碘，寫出此反應的離子方程式：

 

．
（2）單質碘與氟氣反應可制得IF₅，實驗表明液態(tài)IF₅具有一定的導電性，研究人員發(fā)現(xiàn)產生這一現(xiàn)象的可能原因在于IF₅的自偶電離（如：2H₂O?H₃O⁺+OH^-），電離生成的+1價陽離子為

 

，-1價陰離子為

 

．
（3）將單質碘與鋁屑置于管式電爐中，隔絕空氣加熱至500℃得到棕色片狀固體（AlI₃），此固體溶于Na₂CO₃溶液可產生白色沉淀和氣體．請寫出AlI₃和Na₂CO₃溶液反應的離子方程式：

 

．
（4）設計以下實驗方案判斷加碘食鹽中碘的存在形式為I^-、IO₃^-，或兩者同時存在．請對以下試驗方案進行預測和分析．
首先取試樣加水溶解，分成三份試樣：
①第一份試樣加酸酸化，如果加淀粉溶液后試樣溶液變藍，說明試樣中同時存在I^-和IO₃^-，該過程反應的離子方程式為

 

；
②第二份試樣酸化后，加入淀粉溶液無變化，再加

 

溶液，溶液變藍，說明試樣中存在I^-．
③第三份試樣酸化后，如果直接使

 

試紙變藍，說明試樣存在IO₃^-離子．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：（1）該反應中I元素化合價由-1價變?yōu)?價，碘酸根離子和亞硫酸根離子發(fā)生氧化還原反應生成硫酸根離子、碘、氫離子和水；
（2）根據(jù)水的電離方程式確定IF₅電離方程式，從而確定其陰離子；
（3）AlI₃屬于強酸弱堿鹽、Na₂CO₃屬于強堿弱酸鹽，二者發(fā)生雙水解反應生成氫氧化鋁和二氧化碳；
（4）①碘離子具有還原性、碘酸根離子具有強氧化性，試樣加酸酸化，如果加淀粉溶液后試樣溶液變藍，說明有碘單質生成，則存在碘離子和碘酸根離子；
②試樣酸化后，然后向溶液中加入氧化劑，如果加入淀粉溶液后試樣溶液變藍，說明試樣中存在I^-；
③試樣酸化后，如果直接使淀粉碘化鉀試紙變藍色，就說明含有碘酸根離子．

解答： 解：（1）該反應中I元素化合價由-1價變?yōu)?價，則生成1mol I₂時轉移的電子數(shù)是2mol，
碘酸根離子和亞硫酸根離子發(fā)生氧化還原反應生成硫酸根離子、碘、氫離子和水，離子方程式為2IO₃^-+5HSO₃^-=3H⁺+5SO₄^2-+I₂+H₂O，
故答案為：2；2IO₃^-+5HSO₃^-=3H⁺+5SO₄^2-+I₂+H₂O；
（2）根據(jù)水的電離方程式知，IF₅電離方程式為2IF₅?IF₄⁺+IF₆^-，電離生成的+1價陽離子為IF₄⁺，陰離子為IF₆^-，故答案為：IF₄⁺；IF₆^-；
（3）AlI₃屬于強酸弱堿鹽、Na₂CO₃屬于強堿弱酸鹽，二者發(fā)生雙水解反應生成氫氧化鋁和二氧化碳，離子方程式為2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑，故答案為：2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（4）①碘離子具有還原性、碘酸根離子具有強氧化性，試樣加酸酸化，如果加淀粉溶液后試樣溶液變藍，說明有碘單質生成，則存在碘離子和碘酸根離子，離子反應方程式為5I^-+IO₃^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，故答案為：5I^-+IO₃^-+6H⁺=3I₂+3H₂O；
②試樣酸化后，然后向溶液中加入氧化劑，如FeCl₃（或H₂O₂），如果加入淀粉溶液后試樣溶液變藍，說明試樣中存在I^-，故答案為：FeCl₃（或H₂O₂）；
③試樣酸化后，如果直接使淀粉碘化鉀試紙變藍色，則碘離子被氧化生成碘單質，就說明原溶液含有碘酸根離子，故答案為：淀粉-KI．

點評：本題考查碘元素及其化合物的性質，側重考查性質實驗方案設計，涉及離子檢驗、雙水解反應、弱電解質的電離等知識點，明確物質性質是解本題關鍵，會利用已知知識采用知識遷移方法解答問題，題目難度中等．