Question

【題目】由含碘廢水制取碘酸鉀的一種工藝如下：

⑴ 寫出KIO3在日常生活中的一個重要應(yīng)用________________________。

⑵ 檢驗“含碘廢水”中是否含有單質(zhì)I2的常用試劑是________(寫試劑名稱)。

⑶ 通入SO2的目的是將I2還原為I－，該反應(yīng)的離子方程式為______________________。

⑷ 工藝中五種物質(zhì)的制備反應(yīng)中，不涉及氧化還原反應(yīng)的步驟是“制________”。

⑸ “制KI(aq)”時，該溫度下水的離子積為Kw＝1.0×10－13，Ksp[Fe(OH)2]＝9.0×10－15。

為避免0.9 mol·L－1 FeI2溶液中Fe2+水解生成膠狀物吸附I-，起始加入K2CO3必須保持溶液的pH不大于______。

⑹ “制KIO3溶液”反應(yīng)的離子方程式為__________________。

⑺ KCl、KIO3的溶解度曲線如圖所示。流程中由“KIO3(aq)”得到KIO3晶體的操作步驟為_____________________。

Answer 1

【答案】食鹽添加劑，補充碘成分，預(yù)防碘缺乏病 淀粉溶液 SO2＋I2＋2H2O=SO42-＋2I－＋4H＋( 或2SO2＋I2＋2Cu2＋＋4H2O=2CuI↓＋2 SO42-＋8H＋) KI(aq) 6.0 5Cl2＋I2＋12OH－=2IO3-＋10Cl－＋6H2O 蒸發(fā)濃縮，降溫結(jié)晶

【解析】

含碘廢水制取碘酸鉀晶體，由實驗流程可知，含碘廢水中加入SO2和硫酸銅制備CuI，發(fā)生2SO2+I2+2Cu2++4H2O═2CuI↓+2SO42-+8H+，濾液1含硫酸，過濾得到濾渣中加入鐵粉、水制備FeI2，過濾得到濾渣1中含有Fe和Cu，濾液中加入碳酸鉀制備KI，發(fā)生K2CO3+FeI2=FeCO3↓+2KI，濾渣2為FeCO3；酸性條件下KI、過氧化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘，濾液2含硫酸鉀，然后碘、氯氣、KOH發(fā)生5Cl2+I2+12OH-═2IO3-+10Cl-+6H2O制備碘酸鉀，結(jié)合溶解度曲線和物質(zhì)的性質(zhì)分析解答。

⑴ KIO3是日常生活中食用加碘鹽的主要添加劑，可以預(yù)防碘缺乏病，故答案為：食鹽添加劑，補充碘成分，預(yù)防碘缺乏病；

(2)因淀粉遇碘變藍，因此檢驗“含碘廢水”中是否含有單質(zhì)I2，常用的試劑是淀粉溶液，故答案為：淀粉溶液；

(3)通入SO2的目的是將I2還原為I-，二氧化硫被氧化生成硫酸，反應(yīng)的離子方程式為SO2+I2+2H2O═SO42-+2I-+4H+(或2SO2+I2+2Cu2++4H2O═2CuI↓+2SO42-+8H+)，故答案為：SO2+I2+2H2O═SO42-+2I-+4H+(或2SO2+I2+2Cu2++4H2O═2CuI↓+2SO42-+8H+)；

⑷ 根據(jù)工藝流程圖，五種物質(zhì)的制備反應(yīng)中，只有制備KI溶液的過程中沒有元素化合價的變化，不涉及氧化還原反應(yīng)，故答案為：KI(aq)；

(5)Ksp[Fe(OH)2]=9.0×10-15，現(xiàn)測得溶液中c(FeI2)為0.9 molL-1，則c(OH-)==10-7mol/L，此溫度下，Kw=1.0×10-13，c(H+)==10-6mol/L，pH=-lg10-6=6.0，故答案為：6.0；

(6)“制KIO3溶液”時，氯氣和碘單質(zhì)與氫氧化鉀溶液反應(yīng)生成KIO3和氯化鉀，反應(yīng)的離子方程式為5Cl2+I2+12OH-═2IO3-+10Cl-+6H2O，故答案為：5Cl2+I2+12OH-═2IO3-+10Cl-+6H2O；

(7)由溶解度曲線圖可知，KIO3的溶解度小于KCl且KIO3的溶解度隨溫度升高而增大，由KIO3溶液得到KIO3晶體，可以通過蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶的方法得到，故答案為：蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶。