Question

【題目】目前碘酸鉀被廣泛應用于食鹽加碘。一種由含碘廢水制取碘酸鉀的工藝如下：

(1)檢驗“含碘廢水”中是否含有單質I2，常用的試劑是________。

(2)通入SO2的目的是將I2還原為I－，該反應的離子方程式為__________________________________。

(3)濾渣1的成分為________。

(4)“制KI(aq)”時，Fe2＋會水解形成膠狀物吸附KI，造成I－的損失。已知此溫度下，Kw＝1.0×10－13，Ksp[Fe(OH)2]＝9.0×10－15。現測得溶液中c(FeI2)為0.9 mol·L－1，為減少I－的損失，起始時，加入K2CO3必須保持FeI2溶液的pH不大于________。

(5)“制KIO3溶液”時，發生反應的離子方程式為_______________________________。

(6) KCl、KIO3的溶解度曲線如圖所示。由KIO3溶液得到KIO3晶體的方法為___________________。

Answer 1

【答案】淀粉溶液 SO2＋I2＋2H2O===SO42-＋2I－＋4H＋(或2SO2＋I2＋2Cu2＋＋4H2O===2CuI↓＋2SO42-＋8H＋) Fe、Cu 6.0 5Cl2＋I2＋12OH－===2IO3-＋10Cl－＋6H2O 蒸發濃縮，降溫結晶

【解析】

由流程圖可知，含碘廢水通入SO2將I2還原為I－，Cu2+和I－發生反應生成CuI和I2，總反應為2SO2＋I2＋2Cu2＋＋4H2O===2CuI↓＋2SO42-＋8H＋，過濾后得到CuI固體；向CuI固體中加入Fe粉和水置換出銅并生成FeI2溶液，過濾后得到濾渣為過量的鐵和生成的銅；向FeI2溶液中加入K2CO3溶液制取KI；在KI溶液中加入H2O2和H2SO4，將I-氧化為I2；I2和Cl2在堿性條件下反應生成KIO3，KIO3溶液通過蒸發濃縮，降溫結晶得到KIO3晶體。

(1)碘與淀粉溶液變藍，所以檢驗I2，常用的試劑是淀粉溶液，

故答案為：淀粉溶液；

(2)SO2將I2還原為I－，本身被氧化為SO42-，離子方程式為SO2＋I2＋2H2O===SO42-＋2I－＋4H＋，

故答案為：SO2＋I2＋2H2O===SO42-＋2I－＋4H＋；

(3)根據以上分析，濾渣1的成分為Fe、Cu，

故答案為：Fe、Cu；

(4)Fe2＋會水解形成膠狀物吸附KI，造成I－的損失，為減少I－的損失，防止生成Fe(OH)2，需要控制溶液的pH，根據Ksp[Fe(OH)2]=c(Fe2+)c2(OH-)=9.0×10－15，得c(OH-)==10-7mol/L，則c(H+)==1.010-6mol/L，pH=-lg10-6=6.0，

即加入K2CO3必須保持FeI2溶液的pH不大于6.0，

故答案為：6.0；

(5) I2和Cl2在堿性條件下反應生成KIO3，離子方程式為5Cl2＋I2＋12OH－===2IO3-＋10Cl－＋6H2O ，

故答案為：5Cl2＋I2＋12OH－===2IO3-＋10Cl－＋6H2O ；

(6) 由溶解度曲線可知KIO3在常溫下的溶解度較小，故由KIO3溶液得到KIO3晶體的方法為蒸發濃縮，降溫結晶，

故答案為：蒸發濃縮，降溫結晶。