Question

（10分）碘酸鉀是一種白色結晶粉末，無臭無味。在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圖所示。

（1）在反應器中發生的反應I₂＋KClO₃＋H₂O→KH(IO₃)₂＋KCl＋Cl₂（未配平），生成兩種還原產物所得電子數目相同，請寫出已配平的該反應的化學方程式：            。
（2）步驟②中，用硝酸而不用HI，其原因可能是            。
（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            。
（4）參照下表碘酸鉀的溶解度，步驟⑾得到碘酸鉀晶體，應采用的方法是            。

溫度/℃	0	10	20	40	60	80
KIO3(g/100g水)	4.60	6.27	8.08	12.6	18.3	24.8

（5）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�？偡磻�方程式為KI＋3H₂O=KIO₃＋3H₂↑，則陰極的電極反應式為            。

Answer 1

（1）6I₂＋11KClO₃＋3H₂O＝6KH(IO₃)₂＋5KCl＋3Cl₂                                          （2分）
（2）HI具有還原性，能將已生成的碘酸氫鉀還原                   （2分）
（3）第⑧步需要將溶液調為堿性此時若存在Cl₂，會將KIO₃氧化成KIO₄       （2分）
（4）蒸發結晶                                             （2分）
（5）2H⁺ -2e ^- = H₂↑                                            （2分）

解析（1）生成兩種還原產物所得電子數目相同， n(KCl)×(5―(-1))=n(Cl₂)×(5-0)×2, n(KCl):n(Cl₂)=5:3,6I₂＋11KClO₃＋3H₂O＝6KH(IO₃)₂＋5KCl＋3Cl₂  
（2）HI具有還原性，能將已生成的碘酸氫鉀還原
（3）第⑧步需要將溶液調為堿性此時若存在Cl₂，會將KIO₃氧化成KIO₄  
（4）KIO₃的溶解度受溫度影響不大，用蒸發結晶。
（5）2H⁺ -2e ^- = H₂↑