Question

【題目】KIO3是一種無色易溶于水的晶體，醫藥上可作防治地方甲狀腺腫的藥劑，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”中含有的單質I2，常用的試劑是________。

(2) 進行“過濾1”時，需同時對CuI沉淀進行洗滌。在洗滌過濾濾液中可通過滴加________鹽溶液來檢驗其是否已洗滌干凈。

(3) “濾渣2”的成分為____________(填化學式)。

(4) “制KI”時，發生反應的化學方程式為____________。

(5) 江蘇食用加碘鹽新標準是每千克食鹽中碘元素含量為25毫克(波動范圍為18～33 mg/kg)。測定食鹽試樣中碘元素含量的步驟如下：稱取4.000 g市售食鹽加入錐形瓶中，依次加入適量的水、稍過量KI及稀硫酸；充分反應后，再加入12.00 mL 6.000×10－4 mol·L－1 Na2S2O3溶液，與生成的碘恰好完全反應。有關反應原理為：

KIO3＋5KI＋3H2SO4===3K2SO4＋3I2＋3H2O；　I2＋2S2O===2I－＋S4O。

①計算該食鹽試樣中碘元素的含量(單位mg/kg，寫出計算過程)。

_______

②該食鹽試樣是否符合江蘇食用加碘鹽新標準并說明判斷依據。

_______

Answer 1

【答案】淀粉溶液BaCl2[或Ba(NO3)2]Cu(或Cu和Fe)K2CO3＋FeI2===FeCO3↓＋2KIKIO3～6Na2S2O3

n(I)＝n(KIO3)＝n(Na2S2O3)＝×6.000×10－4 mol·L－1×12.00 mL×10－3 L·mL－1

＝1.200×10－6 mol

m(I)＝1.200×10－6 mol×127 g·mol－1×103 mg·g－1＝0.152 4 mg

碘含量為：＝38.10 mg/kg不符合新標準。因為38.10 mg/kg不在18～33 mg/kg范圍內

【解析】試題分析：本題以碘酸鉀的制備為載體，考查考生對化學實驗基礎知識的掌握情況、簡單化工工藝的理解和簡單定量實驗的分析能力。

解析：流程中第一步是還原I2單質生成CuI，反應同時生成硫酸鹽；過濾分離后用沉淀CuI與Fe反應制備FeI2；再將FeI2與K2CO3反應制取KIO3，經分離得到產品。

（1）因為I2遇淀粉后溶液變成藍色，因此檢驗I2常用淀粉。答案：淀粉。（2）“過濾1”操作之前溶液中主要含有硫酸鹽，所以只要洗滌濾液中沒有SO42-就表示沉淀已經洗滌干凈，檢驗SO42-離子常用的試劑是BaCl2溶液等可溶性鋇鹽溶液和稀硝酸(或稀鹽酸)，滴加的鹽溶液應當是BaCl2或Ba(NO3)2等。正確答案：BaCl2或Ba(NO3)2。（3）2CuI+Fe=FeI2+2Cu，所以“過濾2”得到的“濾渣2”是Cu和Fe的混合物，也有可能Fe恰好完全反應時“濾渣2”只含有Cu。正確答案：“Cu和Fe”或“Cu”。（4）“制取KI”的原料是K2CO3和FeI2，反應生成KI時，另一產物是FeCO3，根據離子反應發生的條件，由于該反應明顯沒有得到難電離產物、氣體，也不是氧化還原反應，所以一定有沉淀產生，因此FeCO3是一種不溶于水的產物。正確答案：K2CO3＋FeI2=FeCO3↓＋2KI 。（5）根據題目提供的反應原理可得KIO3→6Na2S2O3，n(KIO3)=×n（Na2S2O3）=×6.000×10-4mol/L×0.01200L=1.2×10-6mol，碘元素含量為：=0.0381g/kg=38.1mg/kg。答案：①結果38.1mg/kg；②38.1mg/kg>33mg/kg，所以該食鹽試樣不符合標準。