Question

在現(xiàn)代生活中，人們越來越注意微量元素的攝入．碘元素對人體健康有著至關(guān)重要的作用．為預(yù)防碘缺乏病，我國衛(wèi)生部規(guī)定每千克食鹽中應(yīng)含有40～50mg KIO3．下表是某超市出售的加碘精制鹽的有關(guān)說明：

某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證此食鹽中是否含碘和檢查該食鹽是否為合格產(chǎn)品．
（1）完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論（步驟2用離子方程式表示）
1．取食鹽少許于一支試管中，加入適量的蒸餾水，振蕩．	固體完全溶解	食鹽及碘酸鉀都能溶于水
2．向上述溶液中滴加適量的亞硫酸氫鈉溶液，振蕩．	溶液出現(xiàn)棕黃色	2IO3-+5HSO3-═I2+5SO42-+3H++H2O
3．再向上述溶液中滴加淀粉溶液，振蕩．	溶液變成藍(lán)色	淀粉遇碘變藍(lán)

（2）加碘食鹽的包裝袋上標(biāo)有食用方法：待食品熟后加入．其原因是：

防止KIO₃分解

（3）該同學(xué)取該食鹽樣品100g完全溶解于水中，然后加入用鹽酸酸化的淀粉-KI溶液，結(jié)果溶液呈藍(lán)色，則反應(yīng)的離子方程式為

IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O

．為進(jìn)一步確證樣品是否為合格產(chǎn)品，該同學(xué)又用0.010mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液滴定，當(dāng)用去12.00mL時(shí)藍(lán)色剛好褪去（反應(yīng)方程式為I₂+2S₂O^2-═2I^-+S₄O^2-₆ ），通過計(jì)算該加碘食鹽中KIO₃的含量為

42.8

 mg/kg．由此可判定該食鹽為

合格

（填“合格”或“不合格”）產(chǎn)品．
（4）KIO₃可用電解的方法制得，原理是：以石墨為陽極，以不銹鋼為陰極，在一定溫度和電流下電解KI溶液．總反應(yīng)方程式為
KI+3H₂O 

電解  .

KIO₃+3H₂↑，則陽極的電極反應(yīng)式為

I^--6e^-+3H₂O═IO₃^-+6H⁺

；陰極附近pH值

增大

（填“增大”、“減小”、“不變”）．

Answer 1

分析：（1）食鹽及碘酸鉀溶于水后的溶液中，滴加適量的亞硫酸氫鈉溶液，碘酸鉀能夠?qū)�亞硫酸氫離子反應(yīng)生成單質(zhì)碘和硫酸根離子；溶液變成藍(lán)色，根據(jù)碘的特性判斷實(shí)驗(yàn)中加入了淀粉溶液；滴加淀粉溶液，淀粉遇到碘變藍(lán)；
（2）根據(jù)碘酸鉀穩(wěn)定性差進(jìn)行分析；
（3）IO₃^-具有氧化性，在酸性條件下與具有還原性的I^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成I₂；
（4）根據(jù)反應(yīng)方程式找出關(guān)系式IO₃^-～3I₂～6S₂O₃^2-，再利用滴定數(shù)據(jù)計(jì)算出碘酸鉀的質(zhì)量，最后計(jì)算出1Kg食用鹽中含有的碘酸鉀質(zhì)量，根據(jù)計(jì)算結(jié)果判定該鹽是否合格；
（5）電解法制KIO₃中，陽極的電極反應(yīng)式為I^-+3H₂O-6e^-=IO₃^-+6H⁺，陰極反應(yīng)式為：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，以此判斷．

解答：解：（1）由于食鹽及碘酸鉀溶于水后的溶液中，滴加適量的亞硫酸氫鈉溶液，碘酸鉀能夠?qū)�亞硫酸氫離子反應(yīng)生成單質(zhì)碘和硫酸根離子，反應(yīng)的方程式為：2IO₃^-+5HSO₃^-═I₂+5SO₄^2-+3H⁺+H₂O；溶液變成藍(lán)色，根據(jù)碘的特性判斷實(shí)驗(yàn)中加入了淀粉溶液；滴加淀粉溶液，淀粉遇到碘變藍(lán)，
故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論（步驟2用 離子方程式表示）
		2IO3-+5HSO3-═I2+5SO42-+3H++H2O
		淀粉遇碘變藍(lán)

（2）由于氯酸鉀熱穩(wěn)定性差，加熱容易分解，所以食用時(shí)待食品熟后加入，
故答案為：防止KIO₃分解；
（3）IO₃^-具有氧化性，在酸性條件下與具有還原性的I^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成I₂，反應(yīng)的離子方程式為IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，
故答案為：IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O；
（4）根據(jù)反應(yīng)IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，以及I₂+2S₂O₃^2-（無色）→2I^-+S₄O₆^2-（無色），得出反應(yīng)的關(guān)系式IO₃^-～3I₂～6S₂O₃^2-，
又n（Na₂S₂O₃）=0.010mol/L×0.012L=0.00012mol，
則IO₃^-～3I₂～6S₂O₃^2-
1            6
n（IO₃^-）  0.00012mol
解得：n（IO₃^-）=

1

6

×0.00012mol=0.00002mol，
m（KIO₃）=0.00002×214g/mol=0.00428g=4.28mg，
所以1kg食鹽中：m（KIO₃）=10×4.28mg=42.8mg＞40mg，
所以該食鹽合格，
 故答案為：5I^-+IO₃^-+6H⁺═3I₂+3H₂O；　42.8；合格；
（5）電解法制KIO₃中，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為I^-+3H₂O-6e^-=IO₃^-+6H⁺，陰極反應(yīng)式為：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，陰極PH增大，
故答案為：I^--6e^-+3H₂O═IO₃^-+6H⁺；　增大．

點(diǎn)評：本題考查較為綜合，涉及電化學(xué)、離子方程式的書寫以及物質(zhì)含量的測定，解答時(shí)注意把握反應(yīng)的關(guān)系式，本題難度中等．