Question

【題目】KIO3是一種重要的無(wú)機(jī)化合物，可作為食鹽中的補(bǔ)碘劑�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

(1)KIO3的化學(xué)名稱(chēng)是_______。

(2)利用“KClO3氧化法”制備KIO3工藝流程如下圖所示：

“酸化反應(yīng)”所得產(chǎn)物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是________。“濾液”中的溶質(zhì)主要是_______。“調(diào)pH”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。

(3)KClO3也可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。

①寫(xiě)出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式______。

②電解過(guò)程中通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子主要為_________，其遷移方向是_____________。

③與“電解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之處有__________(寫(xiě)出一點(diǎn))。

Answer 1

【答案】碘酸鉀 加熱 KCl KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O 2H2O+2e-=2OH-+H2↑ K+ a到b 產(chǎn)生Cl2，容易污染環(huán)境

【解析】

(1)KIO3的化學(xué)名稱(chēng)是碘酸鉀；

(2)氣體在加熱的過(guò)程中在水中的溶解度降低，可采取此法驅(qū)逐氣體，實(shí)驗(yàn)流程是用KClO3氧化法制備KIO3，反應(yīng)物是KClO3和I2，在酸性條件下ClO3-可以氧化I2生成IO3-，根據(jù)已知條件，還原產(chǎn)物含有Cl2和Cl-，驅(qū)逐Cl2后結(jié)晶產(chǎn)物應(yīng)為KCl，相當(dāng)于是除雜步驟，調(diào)節(jié)pH過(guò)程中產(chǎn)生的KIO3是由KH(IO3)2反應(yīng)轉(zhuǎn)化而來(lái)，據(jù)此分析；

(3)①電解池陰極為KOH溶液，電解質(zhì)溶液呈堿性，電解池陰極發(fā)生還原反應(yīng)，過(guò)程應(yīng)為H2O轉(zhuǎn)化為H2，據(jù)此寫(xiě)出陰極電極反應(yīng)；

②隔膜是陽(yáng)離子交換膜，陽(yáng)離子交換只允許陽(yáng)離子通過(guò)。電解池工作時(shí)，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)；

③電解法過(guò)程中，陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)I2-10e-+12OH-=2IO3-+6H2O，制備得到KIO3，整個(gè)電解池裝置沒(méi)有產(chǎn)生氧化法過(guò)程中的產(chǎn)生的Cl2，即沒(méi)有產(chǎn)生污染大氣環(huán)境的有毒氣體。

(1)KIO3的化學(xué)名稱(chēng)是碘酸鉀；

(2)氣體在水中的溶解度隨溫度的升高而降低，所以可采取加熱方法驅(qū)逐氣體，故逐Cl2應(yīng)采用的方法是加熱；

根據(jù)已知條件，還原產(chǎn)物含有Cl2和Cl-，驅(qū)逐Cl2后結(jié)晶產(chǎn)物應(yīng)為KCl，相當(dāng)于是除雜步驟，所以濾液”中的溶質(zhì)主要是KCl；

調(diào)節(jié)pH過(guò)程中產(chǎn)生KIO3是由KH(IO3)2轉(zhuǎn)化而來(lái)，則“調(diào)pH”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O；

(3)①電解池陰極為KOH溶液，電解質(zhì)溶液呈堿性，電解池中陰極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，此時(shí)是H2O獲得電子轉(zhuǎn)化為H2，故陰極的電極反應(yīng)為：2H2O+2e-=2OH-+H2↑；

②隔膜是陽(yáng)離子交換膜，只允許陽(yáng)離子通過(guò)，所以通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子應(yīng)為K+；

電解池工作時(shí)，陽(yáng)離子向陰極定向移動(dòng)，因此K+的移動(dòng)方向應(yīng)為從a到b；

③電解法過(guò)程中，陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)I2-10e-+12OH-=2IO3-+6H2O來(lái)制備KIO3，電解池裝置產(chǎn)生的氣體是H2，氧化法過(guò)程則產(chǎn)生Cl2，Cl2是有毒氣體會(huì)污染大氣，因此氧化法的不足之處是產(chǎn)生Cl2易污染環(huán)境。