Question

碘元素缺乏會引起甲狀腺疾病，為預防碘缺乏我國衛生部規定每千克食鹽中應含有40～50mg KIO₃．某化學活動小組設計實驗，驗證某食鹽樣品中是否含碘和檢查該食鹽是否為合格產品．
（1）完成下列實驗報告：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論（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	溶液變成藍色	淀粉遇碘變藍

（2）加碘食鹽的包裝袋上標有食用方法：待食品熟后加入．其原因是：

防止KIO₃分解

．
（3）該同學取該食鹽樣品100.0g完全溶解于水中，然后加入用鹽酸酸化的淀粉-KI溶液，結果溶液呈藍色，則反應的離子方程式為

5I^-+IO₃^-+6H⁺═3I₂+3H₂O

．
為進一步確證樣品是否為合格產品，該同學又用0.0100mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液滴定，當用去10.00mL時藍色剛好褪去（反應方程式為I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-），通過計算該加碘食鹽中KIO₃的含量為

35.7

mg/kg（保留一位小數），由此可判定該食鹽為

不合格

（填“合格”或“不合格”）產品，滴定時盛放Na₂S₂O₃溶液用

堿式

滴定管（填“酸式”或“堿式”）
（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．總反應方程式為KI+3H₂O═KIO₃+3H₂↑，則陽極的電極反應式為

I^--6e^-+3H₂O═IO₃^-+6H⁺

；陰極附近pH值

增大

（填“增大”“減小”或“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，碘酸鉀能夠將亞硫酸氫離子反應生成單質碘和硫酸根離子；溶液變成藍色，根據碘的特性判斷實驗中加入了淀粉溶液；滴加淀粉溶液，淀粉遇到碘變藍；
（2）根據碘酸鉀穩定性差進行分析；
（3）IO₃^-具有氧化性，在酸性條件下與具有還原性的I^-發生氧化還原反應生成I₂；
（4）根據反應方程式找出關系式IO₃^-～3I₂～6S₂O₃^2-，再利用滴定數據計算出碘酸鉀的質量，最后計算出1Kg食用鹽中含有的碘酸鉀質量，根據計算結果判定該鹽是否合格；硫代硫酸鈉屬于強堿弱酸鹽，溶液顯示堿性；
（5）電解法制KIO₃中，陽極的電極反應式為I^-+3H₂O-6e^-=IO₃^-+6H⁺，陰極反應式為：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，碘酸鉀能夠將亞硫酸氫離子反應生成單質碘和硫酸根離子；溶液變成藍色，根據碘的特性判斷實驗中加入了淀粉溶液；滴加淀粉溶液，淀粉遇到碘變藍，
故答案為：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論（步驟2用 離子方程式表示）
		2IO3-+5HSO3-═I2+5SO42-+3H++H2O
再向上述溶液中滴加淀粉溶液，振蕩		淀粉遇碘變藍

（2）由于氯酸鉀熱穩定性差，加熱容易分解，所以食用時待食品熟后加入，
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^-發生氧化還原反應生成I₂，反應的離子方程式為IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，
故答案為：IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O；
（4）根據反應IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，以及I₂+2S₂O₃^2-（無色）→2I^-+S₄O₆^2-（無色），得出反應的關系式IO₃^-～3I₂～6S₂O₃^2-，
又n（Na₂S₂O₃）=0.010mol/L×0.012L=0.00012mol，
則IO₃^-～3I₂～6S₂O₃^2-
  1            6
n（IO₃^-）   0.00010mol
解得：n（IO₃^-）=

1

6

×0.00010mol，
m（KIO₃）=

1

6

×0.00010mol×214g/mol=0.00428g=3.57mg，
所以1kg食鹽中：m（KIO₃）=10×4.28mg=35.7mg＜40mg，
所以該食鹽不合格，
由于硫代硫酸鈉屬于強堿弱酸鹽，其溶液顯示堿性，所以應該使用堿式滴定管盛裝；
 故答案為：5I^-+IO₃^-+6H⁺═3I₂+3H₂O；　35.7；不合格； 堿式；
（5）電解法制KIO₃中，陽極發生氧化反應，電極反應式為I^-+3H₂O-6e^-=IO₃^-+6H⁺，陰極反應式為：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，陰極PH增大，
 故答案為：I^--6e^-+3H₂O═IO₃^-+6H⁺；　增大．

點評：本題考查較為綜合，涉及電化學、離子方程式的書寫以及物質含量的測定，題目難度中等，解答時注意把握反應的關系式．