Question

食鹽中含有一定量的鎂、鐵等雜質，加碘鹽中碘的損失主要是由于雜質、水分、空氣中的氧氣以及光照、受熱而引起的．已知：氧化性：IO₃^-＞Fe³⁺＞I₂；還原性：S₂O₃^2-＞I^-，3I₂+6OH^-=5I^-+IO₃^-+3H₂O；KI+I₂═KI₃
（1）某學習小組對加碘鹽進行了如下實驗：取一定量某加碘鹽（可能含有KIO₃、KI、Mg²⁺、Fe³⁺），用適量蒸餾水溶解，并加稀鹽酸酸化，將所得試液分成3份．第一份試液中滴加KSCN溶液后顯紅色；第二份試液中加足量KI固體，溶液顯淡黃色，用CCl₄萃取，下層溶液顯紫紅色；第三份試液中加入足量KIO₃固體后，滴加淀粉試劑，溶液不變色．
①加KSCN溶液后顯紅色，該紅色物質是

 

（用化學式表示）；CCl₄中顯紫紅色的物質是

 

（用電子式表示）．
②第二份試液中加入足量KI固體后，反應的離子方程式為：

 

、

 

．
（2）、KI作為加碘劑的食鹽在保存過程中，由于空氣中氧氣的作用，容易引起碘的損失．寫出潮濕環(huán)境中KI與氧氣反應的化學方程式：

 

．將I₂溶于KI溶液，在低溫條件下，可制得KI₃?H₂O該物質作為食鹽加碘劑是否合適？

 

（填“是”或“否”），并說明理由：

 

．
（3）為了提高加碘鹽（添加KI）的穩(wěn)定性，可加穩(wěn)定劑減少碘的損失．下列物質中有可能作為穩(wěn)定劑的是

 

．（填字母）
a、Na₂S₂O₃    b、AlCl₃     c、Na₂CO₃     d、NaNO₂．

Answer 1

考點：氧化性、還原性強弱的比較,氧化還原反應

專題：

分析：（1）①給出的離子中，只有Fe³⁺遇KSCN溶液顯紅色，F(xiàn)e³⁺與KI發(fā)生氧化還原反應生成的碘單質，易溶于有機溶劑，且碘在四氯化碳中顯紫色；
②具有氧化性的離子為IO₃^-、Fe³⁺，具有還原性的離子為I^-，利用氧化還原反應來分析；
（2）根據(jù)KI具有還原性及氧化還原反應、KI₃在常溫下不穩(wěn)定性來分析；
（3）根據(jù)提高加碘鹽（添加KI）的穩(wěn)定性，主要是防止I^- 被氧化來分析．

解答： 解：（1）某加碘鹽可能含有KIO₃、KI、Mg²⁺、Fe³⁺，用蒸餾水溶解，并加稀鹽酸酸化后將溶液分為3份．從第一份試液中滴加KSCN溶液后顯紅色，可知該加碘鹽中含有Fe³⁺，反應：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，F(xiàn)e（SCN）₃呈血紅色；從第二份試液中加足量KI固體，溶液顯淡黃色，用CCl₄萃取，下層溶液顯紫紅色，可知有碘生成．這是因為由于“氧化性：IO₃^-＞Fe³⁺＞I₂”，加足量KI后，IO₃^-和Fe³⁺均能將I^-氧化成I₂，由此也可以知道該加碘鹽添加KIO₃；第三份試液中加入適量KIO₃固體后，滴加淀粉試劑，溶液不變色．由此可知該加碘鹽中不含KI．
①該加碘鹽溶液中加KSCN溶液顯紅色的物質是Fe（SCN）₃，CCl₄中顯紫紅色的物質是I₂，電子式，故答案為：Fe（SCN）₃；；         
②第二份試液中加入足量KI固體后，反應的離子方程式為IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O、2Fe³⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂，故答案為：IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O；2Fe³⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂；
（2）KI作為加碘劑的食鹽在保存過程中，KI會被空氣中氧氣氧化，KI在潮濕空氣中氧化的反應化學方程式為：4KI+O₂+2H₂O═2I₂+4KOH，根據(jù)題目告知，KI₃?H₂O是在低溫條件下，由I₂溶于KI溶液可制得．再由題給的信息：“KI+I₂KI₃”，可知KI₃在常溫下不穩(wěn)定性，受熱（或潮濕）條件下易分解為KI和I₂，KI又易被空氣中的氧氣氧化，I₂易升華，所以KI₃?H₂O作為食鹽加碘劑是不合適的，
故答案為：4KI+O₂+2H₂O═2I₂+4KOH；否；KI₃受熱（或潮濕）條件下產(chǎn)生KI和I₂，KI被氧氣氧化，I₂易升華；
（3）提高加碘鹽（添加KI）的穩(wěn)定性，主要是防止I^- 被氧化，根據(jù)題給信息“還原性：S₂O₃^2-＞I^-”和氧化還原反應的強弱規(guī)律，可以選Na₂S₂O₃作穩(wěn)定劑；又由題給信息“3I₂+6OH^-═IO₃^-+5I^-+3H₂O”，可知I₂與OH^-會發(fā)生反應生成IO₃^-和5I^-，而Na₂CO₃水解呈堿性，因而也可以用Na₂CO₃作穩(wěn)定劑，防止加碘鹽（添加KI）在潮濕環(huán)境下被氧氣氧化．至于AlCl₃，水解后呈酸性，且還原性I^-＞Cl^-，所不能作穩(wěn)定劑；NaNO₂當遇強還原性物質時能表現(xiàn)出氧化性，則NaNO₂與KI能發(fā)生氧化還原反應為2NO₂^-+2I^-+4H⁺=2NO↑+I₂+2H₂O，所以不能作穩(wěn)定劑，故答案為：ac．

點評：本題以日常生活中熟悉的食鹽和加碘鹽中碘的損失原因為素材，要求通過實驗，檢驗加碘鹽中所含有的成分物質，探究保存過程中由于空氣中氧氣的作用容易引起碘損失的反應、探討KI₃?H₂O作為食鹽加碘劑是否合適、以及提高加碘鹽（添加KI）的穩(wěn)定性可添加的穩(wěn)定劑，設計實驗方案檢驗選用KI作為加碘劑的加碘鹽中的Fe²⁺等，從而考查物質的檢驗、氧化還原反應和氧化還原反應方程式、離子反應和離子反應方程式、電子式、以及實驗方案的設計等化學基礎知識和基本技能．