Question

11．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^-═IO₃^-+5I^-+3H₂O；KI+I₂?KI₃
某學習小組對加碘鹽進行如下實驗：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，將所得溶液分為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；第三份試液中加入適量KIO₃固體后，滴加淀粉試劑，溶液不變色．
（1）①第一份試液中滴加KSCN溶液顯紅色，該紅色物質是Fe（SCN）₃（用化學式表示）；
②第二份試液中加入足量KI固體后，反應的離子方程式為IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O、2Fe³⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂．
（2）①KI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)境下KI與氧氣反應的化學方程式：4KI+O₂+2H₂O═2I₂+4KOH．
②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？否（填“是”或“否”），并說明理由KI₃受熱（或潮濕）條件下產生KI和I₂，KI被氧氣氧化，I₂易升華．
（3）KBrO₃與 KIO₃性質相似．已知某反應中反應物與生成物除了KBrO₃，還有：AsH₃、H₂SO₄、K₂SO₄、H₃AsO₄、H₂O和一種未知物質X．
①已知KBrO₃在反應中得到電子，則該反應的還原劑是AsH₃．
②已知0.2molKBrO₃在反應中得到1mol電子生成X，則X的化學式為Br₂．
③根據上述反應可推知ac．
a．氧化性：KBrO₃＞H₃AsO₄b．氧化性：H₃AsO₄＞KBrO₃
c．還原性：AsH₃＞Xd．還原性：X＞AsH₃
④將氧化劑和還原劑的化學式及其配平后的系數填入下列方框中，并標出電子轉移的方向和數目：

Answer 1

分析 （1）①給出的離子中，只有Fe³⁺遇KSCN溶液顯紅色，Fe³⁺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）①化合價升高元素所在的反應物是還原劑；
②根據溴元素化合價的降低情況來計算；
③氧化劑的氧化性最強，還原劑的還原性最強，氧化劑對應的產物叫還原產物；
④根據化學反應中化合價的升降情況標電子轉移情況．

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，Fe（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，
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）①KI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，
故答案為：4KI+O₂+2H₂O═2I₂+4KOH；
②根據題目告知，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+I₂?KI₃”，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：否；KI₃受熱（或潮濕）條件下產生KI和I₂，KI被氧氣氧化，I₂易升華；
（3）①KBrO₃在反應中得到電子，所以KBrO₃是氧化劑，AsH₃變成了H₃AsO₄，所以AsH₃是還原劑，故答案為：AsH₃；　
②設X中溴元素的化合價為x，則0.2mol（5-x）=1mol，所以x=0，故X為Br₂，故答案為：Br₂；
③a、反應中KBrO₃是氧化劑，H₃AsO₄是氧化產物，氧化性為KBrO₃＞H₃AsO₄，故a正確；
b、反應中KBrO₃是氧化劑，H₃AsO₄是氧化產物，氧化性為KBrO₃＞H₃AsO₄，故b錯誤；
c、AsH₃是還原劑，Br₂是還原產物，所以還原性AsH₃＞Br₂，故c正確；
d、AsH₃是還原劑，Br₂是還原產物，所以還原性AsH₃＞Br₂，故d錯誤．
故選ac．
（4）化合價升高的元素是砷元素，化合價從-3價升到+5價，化合價降低的元素是溴元素，化合價從+5價降到0價，化合價升高和降低數目得相等，所以轉移40e^-，
，
故答案為：．

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、以及實驗方案的設計等化學基礎知識和基本技能，題目難度中等，．