Question

碘是人體必需的微量元素之一，有“智力元素”之稱．食用加碘食鹽可預防碘缺乏�。�查閱資料知：①在酸性條件下，I^-能被NO₃^-離子氧化成IO₃^-離子，被H₂O₂或O₂等氧化成I₂；②IO₃^-離子能被HSO₃^-離子還原成I₂．
請你利用實驗室常用儀器和下列限選試劑，依次研究某食鹽樣品中所加碘的存在形式是I₂、I^-、IO₃^-中的哪一種．
限選試劑如下：1.0mol?L^-1HNO₃溶液、1.0mol?L^-1 H₂SO₄溶液、1.0mol?L^-1NaHSO₃溶液、3% H₂O₂溶液、1%淀粉溶液、蒸餾水
Ⅰ．提出假設
假設1：該食鹽樣品中含I₂；　　　　假設2：該食鹽樣品中含I^-
假設3：________．
Ⅱ．設計方案與實驗探究
將適量食鹽樣品溶于蒸餾水制成溶液，請按要求填寫下表

實驗步驟	預期現象與結論
步驟1：取少量上述溶液注入試管中，滴入幾滴淀粉溶液振蕩．	若溶液顯________，則假設1成立；否則，假設1不成立，再進行步驟2
步驟2：________ ________ ________	若溶液顯藍色，則假設2成立，反應的離子方程式為________；否則，假設2不成立，再進行步驟3
步驟3：________ ________ ________	________ ________

Ⅲ．問題與思考
純的KIO₃或KI都可以作為食用加碘鹽中碘的來源．從化學角度來看，試驗中添加________（填“KIO₃”或“KI”）更好；理由是________．

Answer 1

假設食鹽中含有IO₃^-    藍色    取少量上述溶液注入試管中    滴入幾滴1.0mol?L^-1H₂SO₄溶液和幾滴3%H₂O₂溶液    再滴入幾滴淀粉溶液，振蕩    2I^-+H₂O₂+2H⁺=I₂+2H₂O    取少量上述溶液注入試管中    滴入幾滴1.0mol?L^-1NaHSO₃溶液    再滴入幾滴淀粉溶液，振蕩    若溶液呈藍色，則假設3成立    否則，假設3不成立    KIO₃    碘化鉀易被空氣中氧氣氧化生成碘
分析：Ⅰ根據實驗目的確定實驗假設；
Ⅱ食鹽樣品中所加碘的存在形式是I₂、I^-、IO₃^-中的一種，再結合題給信息知，碘遇淀粉溶液變藍色，碘離子易被氧化生成碘，碘酸根離子易被還原生成碘，根據微粒的性質選取合適的試劑進行檢驗即可；
III碘酸鉀較穩(wěn)定，碘化鉀不穩(wěn)定易被氧化．
解答：Ⅰ根據實驗目的確定知，另一種實驗假設為假設食鹽中含有IO₃^-，故答案為：假設食鹽中含有IO₃^-；
Ⅱ食鹽樣品中所加碘的存在形式是I₂、I^-、IO₃^-中的一種，
步驟1 先用淀粉溶液檢驗食鹽樣品中是否有碘單質，如果有碘單質，向食鹽樣品溶液中加入淀粉溶液，溶液會變藍色，則假設1成立；否則，假設1不成立；
步驟2 假設樣品溶液中含有碘離子，因為碘離子有還原性，向溶液中加入稀硫酸和幾滴雙氧水，雙氧水有氧化性能把碘離子氧化生成碘單質，再用淀粉溶液檢驗是否含有碘，若溶液顯藍色，則假設2成立，否則，假設2不成立；
步驟3 假設樣品溶液中含有碘酸根離子，因為碘酸根離子有氧化性，向溶液中加入亞硫酸氫鈉，亞硫酸氫鈉有還原性，能把碘酸根離子還原成碘單質，再用淀粉溶液檢驗是否含有碘，若溶液顯藍色，則假設3成立，否則，假設3不成立；
故答案為：步驟1：藍色；
步驟2：取少量上述溶液注入試管中，滴入幾滴1.0mol?L^-1H₂SO₄溶液和幾滴3%H₂O₂溶液，再滴入幾滴淀粉溶液，振蕩；2I^-+H₂O₂+2H⁺=I₂+2H₂O；
步驟3：取少量上述溶液注入試管中，滴入幾滴1.0mol?L^-1NaHSO₃溶液，再滴入幾滴淀粉溶液，振蕩；若溶液呈藍色，則假設3成立，否則，假設3不成立；
III 碘酸鉀較穩(wěn)定，在空氣中不易被還原，碘化鉀不穩(wěn)定，在空氣中易失去電子被氧氣氧化生成碘單質，碘易升華，所以如果食鹽中加入碘化鉀，易失效，所以食鹽中加碘酸鉀，
故答案為：KIO₃；碘化鉀易被空氣中氧氣氧化生成碘．
點評：本題考查了物質的檢驗及鑒別的實驗方案設計，根據樣品中含有微粒的性質選擇合適的試劑進行實驗，設計的實驗方案要簡潔易懂，實驗現象要明顯．