Question

碘酸鉀作為食鹽-碘添加劑，而碘化鉀則是化工生產(chǎn)中一種重要原料．還原法生產(chǎn)碘化鉀是由碘與氫氧化鉀反應生成碘酸鉀后，用甲酸還原而得，其主要流程如圖
請回答下列問題：

（1）判斷“合成”過程中，碘是否已完全反應的方法是

 

．
（2）實驗室中，過濾操作要求“一貼二低三靠”，其中“三靠”是指盛有被過濾液體的燒杯注液口緊靠玻璃棒、

 

、

 

．
操作a 包括“蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶”是依據(jù)KI具有何種性質(zhì)：

 

．
（3）寫出“合成”過程中，HCOOH參與的離子反應方程式：

 

．
（4）測定產(chǎn)品中KI含量的方法是：
a．稱取3.340g樣品、溶解，在250mL容量瓶中定容；
b．量取25.00mL溶液于錐形瓶中，加入足量KIO₃，用少量稀硫酸酸化所，使KIO₃與KI反應完全；
c．以淀粉為指示劑，用0.2400mol/L的Na₂S₂O₃溶液滴定，消耗溶液體積平均值為10.00mL．
已知：IO₃^-+I^-+H⁺→I₂+H₂O（未配平），I₂+2S₂O₃^2-→2I^-+S₄O₆^2-．
①測定過程所需儀器在使用前必須檢查是否漏液的有

 

．
②該樣品中KI的質(zhì)量分數(shù)為

 

．（保留3位有效數(shù)字）
（5）有學生選用家庭廚房中的有關(guān)調(diào)料（如黃酒、白醋、醬油、味精等），用簡便方法來檢測是否是加碘食鹽．通過實踐，發(fā)現(xiàn)廠商只要在食鹽包裝的封口處夾一條碘化鉀淀粉試紙，并在袋上注明使用方法就能鑒別真?zhèn)危�現(xiàn)請你寫出檢測使用說明書．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應用,探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題,實驗設計題

分析：由碘與氫氧化鉀反應生成碘酸鉀后，用甲酸還原碘酸鉀生成KI和二氧化碳氣體，調(diào)節(jié)溶液pH過濾除去雜質(zhì)，溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、分離、干燥可得到碘化鉀，
（1）可用淀粉檢驗碘是否完全反應；
（2）過濾時，盛有被過濾液體的燒杯注液口緊靠玻璃棒、玻璃棒下端緊靠三層濾紙?zhí)�、漏斗下端尖口緊靠燒杯內(nèi)壁；操作a 包括“蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶”，說明KI的
溶解度隨溫度的影響較大；
（3）由題意可知甲酸還原碘酸鉀生成KI和二氧化碳氣體，同時生成水；
（4）測定產(chǎn)品中KI含量使用容量瓶和滴定管，使用前必須檢查是否漏水；結(jié)合關(guān)系式法計算；
（5）可用試紙與食鹽在酸性條件下發(fā)生反應制備碘，廚房中可用醋酸酸化．

解答： 解：由碘與氫氧化鉀反應生成碘酸鉀后，用甲酸還原碘酸鉀生成KI和二氧化碳氣體，調(diào)節(jié)溶液pH過濾除去雜質(zhì)，溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、分離、干燥可得到碘化鉀，
（1）可用淀粉檢驗碘是否完全反應，操作方法為取少量反應后的混合液于試管中，滴入幾滴淀粉溶液，若溶液未變藍，則證明碘已完全反應；反之，則未完全反應，
故答案為：取少量反應后的混合液于試管中，滴入幾滴淀粉溶液，若溶液未變藍，則證明碘已完全反應，反之則未完全反應；
（2）過濾時，盛有被過濾液體的燒杯注液口緊靠玻璃棒、玻璃棒下端緊靠三層濾紙?zhí)�、漏斗下端尖口緊靠燒杯內(nèi)壁；操作a 包括“蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶”，說明KI的
溶解度隨溫度的影響較大，
故答案為：玻璃棒下端緊靠三層濾紙?zhí)�；漏斗下端尖口緊靠燒杯內(nèi)壁；碘化鉀在水中的溶解度隨溫度的影響較大；
（3）甲酸還原碘酸鉀生成KI和二氧化碳氣體，同時生成水，反應的離子方程式為3HCOOH+IO₃^-=I^-+3H₂O+3CO₂↑，
故答案為：3HCOOH+IO₃^-=I^-+3H₂O+3CO₂↑；
（4）①測定產(chǎn)品中KI含量使用容量瓶和滴定管，使用前必須檢查是否漏水，故答案為：250mL容量瓶、滴定管；
②KIO₃與KI反應完全的化學方程式為IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，
反應的關(guān)系式為5I^-～3I₂～6S₂O₃^2-，n（Na₂S₂O₃）=0.2400mol/L×0.01L=2.4×10^-3mol，
由關(guān)系式可知n（KI）=2.4×10^-3mol×

5

6

=2×10^-3mol，
則3.340g樣品中含有KI的質(zhì)量為2×10^-3mol×

250

25

×166g/mol=3.32g，
則樣品中KI的質(zhì)量分數(shù)為

3.32

3.34

×100%=0.994或99.4%，
故答案為：0.994或99.4%；
（5）可用試紙與食鹽在酸性條件下發(fā)生反應制備碘，廚房中可用醋酸酸化，方法為取少量食鹽樣品放入小碗（或玻璃杯）中，加少量白醋，用筷子攪拌片刻，然后蘸取液體點在試紙上，如果試紙變藍即為加碘鹽，否則不是碘鹽，
答：取少量食鹽樣品放入小碗（或玻璃杯）中，加少量白醋，用筷子攪拌片刻，然后蘸取液體點在試紙上，如果試紙變藍即為加碘鹽，否則不是碘鹽．

點評：本題考查較為綜合，涉及物質(zhì)的分離、提純以及含量的測定等知識，為高考常見題型，側(cè)重于學生的分析、實驗和計算能力的考查，題目難度中等，本題注意從質(zhì)量守恒的角度利用關(guān)系式法計算純度．