Question

碘酸鉀是一種白色結(jié)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(zhì)作用，被還原為單質(zhì)碘，在堿性介質(zhì)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(chǎn)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：I₂+KClO₃+H₂O--KH(IO₃)₂+KCl+Cl₂ ↑（未配平）

（1）已知步驟①反應器發(fā)生的反應中，兩種還原產(chǎn)物所得電子數(shù)相同，請配平該反應的化學方程式：______________________________________________________________；
（2）步驟②中，用稀酸酸化的作用是____________________________________________；
不選稀鹽酸的原因是                                                                 ；
（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）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

（1）6I₂+11KClO₃+3H₂O＝6KH(IO₃)₂+5KCl+3Cl₂↑   （2分）
（2）促進氯氣從反應混合物中逸出。（2分）鹽酸能還原已生成的碘酸氫鉀（2分）
（3）Cl₂能將KIO₃氧化成KIO₄           （2分） （4）蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶     （2分）

解析試題分析：（1）反應I₂→KH(IO₃)₂中，I元素化合價由0價升高為+5價，共升高10價。KClO₃→KCl、Cl₂，氯元素化合價降低，還原產(chǎn)物為KCl、Cl₂。KClO₃→KCl氯元素化合價由+5降低為-1價，化合價降低6價，KClO₃→Cl₂氯元素化合價由+5降低為0價，化合價總共降低10價，二者獲得的電子數(shù)目相同，獲得電子最小公倍數(shù)為30，則KCl的系數(shù)為5，Cl₂的系數(shù)為3，所以化合價降低共60價，故I₂系數(shù)為6，根據(jù)氯原子守恒可知KClO₃系數(shù)為11，根據(jù)碘原子守恒可知KH(IO₃)₂的系數(shù)為6，根據(jù)氫原子守恒可知H₂O、系數(shù)為3，檢查氧原子守恒，故方程式為6I₂₊11KClO₃₊3H₂O＝6KH(IO₃)₂₊5KCl+3Cl₂↑。（2）由信息可知，碘酸鉀能被氯氣氧化，由工藝流程可知酸化的目的是將氯氣從反應混合物中逸出。酸性條件下碘酸鉀是一種較強的氧化劑，鹽酸能還原已生成的碘酸氫鉀，所以不能使用稀鹽酸。
（3）由信息可知，碘酸鉀能被氯氣氧化為高碘酸鉀，所以要將氯氣完全排出，防止碘酸鉀被氧化。
（4）由表中數(shù)據(jù)可知溫度越高，KIO₃溶解度越大，所以從溶液中獲得KIO₃晶體的實驗方法是蒸發(fā)濃縮、 冷卻結(jié)晶。
考點：考查物質(zhì)制備的實驗設計與探究以及氧化還原反應的有關(guān)判斷和方程式的配平