Question

（2012?洛陽二模）碘酸鉀是一種白色結晶，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作用，被還原為單質碘；在堿性介質中，碘酸鉀能被氯氣、次氯酸鹽等氧化為高碘酸鉀，碘酸鉀在常溫下穩定，加熱至560℃開始分解．工業生產碘酸鉀的流程如下，在反應器中發生反應的化學方程式為：
I₂+KClO₃+H₂O→KH（IO₃）₂+KCl+Cl₂（未配平）

試回答下列問題：
（1）步驟①反應器發生的反應中，生成兩種還原產物所得電子數目相同，生成1mol Cl₂轉移電子總數為

20N_A

．
（2）步驟②中，用稀硝酸酸化的作用是

促進氯氣從反應混合物中逸出

，而不用氫碘酸，其原因可能是

氫碘酸能將已生成的碘酸氫鉀還原

（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

Cl₂能將KIO₃氧化成KIO₄

；檢驗氯氣完全排出簡單實驗方法是

把濕潤的KI淀粉試紙放到排氣口，若不變藍色則氯氣完全排出

．
（4）步驟⑧用氫氧化鉀調節溶液的pH，反應的化學方程式為

KH（IO₃）₂+KOH═2KIO₃+H₂O

（5）參照如表碘酸鉀與氫氧化鉀的溶解度，步驟?得到碘酸鉀晶體，你建議的方法是

蒸發結晶

．

溫度/℃	0	10	20	40	60	80
KIO3g/100g水	4.60	6.27	8.08	12.6	18.3	24.8
KOHg/100g水	49.2	50.8	52.8	59.8	62.4	78.6

（6）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．總反應方程式為KI+3H₂O═KIO₃+3H₂↑，則陽極的電極反應式為：

I^-+3H₂O-6e^-═IO₃^-+6H⁺

．

Answer 1

分析：（1）步驟①反應器發生的反應中，生成兩種還原產物分別為KCl和Cl₂；
（2）加入硝酸，溶液呈酸性，利于氯氣的從混合物的分離，如加入氫碘酸，可與碘酸氫鉀發生氧化還原反應；
（3）排出氯氣，可防止氯氣將碘酸鉀氧化生成KIO₄；可用碘化鉀淀粉試紙檢驗氯氣；
（4）碘酸氫鉀可與氫氧化鉀反應生成碘酸鉀；
（5）碘酸鉀和氫氧化鉀的溶解度隨溫度變化不同，可用結晶法分離；
（6）陽極發生氧化反應，I^-被氧化生成IO₃^-．

解答：解：（1）已知步驟①反應器發生的反應中，兩種還原產物所得電子數相同，配平后的方程式為6I₂+11KClO₃+3H₂O═6KH（IO₃）₂+5KCl+3Cl₂↑，生成3molCl₂，有6molI₂被氧化，轉移移電子的物質的量為60mol，則生成1molCl₂轉移電子的物質的量為20mol，總數為20N_A，
故答案為：20N_A；
（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，氫碘酸能還原已生成的碘酸氫鉀，
故答案為：促進氯氣從反應混合物中逸出；氫碘酸能將已生成的碘酸氫鉀還原；
（3）由信息可知，碘酸鉀能被氯氣氧化為高碘酸鉀，所以要將完全排出氯氣，防止碘酸鉀被氧化，可用碘化鉀淀粉試紙檢驗氯氣，做法是把濕潤的KI淀粉試紙放到排氣口，若不變藍色則氯氣完全排出，
故答案為：Cl₂能將KIO₃氧化成KIO₄；把濕潤的KI淀粉試紙放到排氣口，若不變藍色則氯氣完全排出；
（4）碘酸氫鉀可與氫氧化鉀反應生成碘酸鉀，反應的方程式為KH（IO₃）₂+KOH═2KIO₃+H₂O，
故答案為：KH（IO₃）₂+KOH═2KIO₃+H₂O；
（5）碘酸鉀和氫氧化鉀的溶解度隨溫度變化不同，可用結晶法分離，
故答案為：蒸發結晶；
（6）電解碘化鉀溶液，I^-離子在陽極上被氧化為IO₃^-，H₂O在陰極上放電被還原為H₂．所以陽極電極反應式為I^-+3H₂O-6e^-═IO₃^-+6H⁺，
故答案為：I^-+3H₂O-6e^-═IO₃^-+6H⁺．

點評：本題以工業生產碘酸鉀為載體，內容涉及方程式配平、對工藝流程的理解評價、方案設計、電解原理等，難度中等，是對知識的綜合運用和能力的考查．