Question

5．加碘鹽有添加KIO₃或KI兩種，為探究某種加碘食鹽，按以下步驟進行了實驗：
①取適量加碘食鹽置于燒杯中，加水溶解，制成溶液；
②取適量上述溶液于試管中，加入少許CCl₄后滴加氯水，CCl₄層變成紫色；繼續(xù)滴加氯水，振蕩，CCl₄層紫色逐漸變淺，最后變成無色．
③另取適量所制食鹽溶液于試管中，加入少許CCl₄后滴加FeCl₃溶液，CCl₄層變成紫色．繼續(xù)滴加FeCl₃溶液，CCl₄層的顏色沒有變化．
請根據(jù)以上實驗過程及現(xiàn)象，回答下列問題：
（1）用離子方程式和文字說明實驗步驟②CCl₄層變成紫色的原因：氯氣將碘離子氧化成碘單質(zhì)，碘單質(zhì)易溶于CCl₄，所以CCl₄層變成紫色；2I^-+Cl₂=I₂+Cl^-
（2）寫出并配平CCl₄層由紫色變成無色的化學反應方程式：5Cl₂+I₂+6H₂O→2HlO₃+10HCl
（3）實驗步驟②整個過程中做還原劑的物質(zhì)是I^-、I₂．（填符號）
（4）Cl₂、HIO₃、FeCl₃氧化性由強到弱的順序是Cl₂＞HIO₃＞FeCl₃．
（5）要將加KI的含碘量為20mg～50mg/kg的加碘鹽1000kg，與Cl₂反應轉(zhuǎn)化成加KIO₃的加碘鹽，至少需要消耗Cl₂10.58L（標準狀況，保留2位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氯氣具有強氧化性，將碘離子氧化成碘單質(zhì)，發(fā)生離子方程式為：2I^-+Cl₂═2Cl^-+I₂，碘單質(zhì)易溶于CCl₄，所以CCl₄層變成紫色；
（2）根據(jù)碘單質(zhì)溶于CCl₄，所以CCl₄層變成紫色，則繼續(xù)滴加氯水，振蕩，CCl₄層紫色逐漸變淺，最后變成無色，說明碘單質(zhì)又被氯氣氧化成碘酸，根據(jù)得失電子守恒書寫配平方程式；
（3）根據(jù)氯氣氧化碘離子生成碘單質(zhì)和氯氣氧化碘單質(zhì)生成碘酸結(jié)合化合價升高的做還原劑分析判斷；
（4）根據(jù)步驟③另取適量所制食鹽溶液于試管中，加入少許CCl₄后滴加FeCl₃溶液，CCl₄層變成紫色，說明FeCl₃將電離子氧化成碘單質(zhì)，繼續(xù)滴加FeCl₃溶液，CCl₄層的顏色沒有變化，說明FeCl₃不能繼續(xù)氧化碘單質(zhì)，據(jù)此分析；
（5）由信息寫出反應方程式：KI+3Cl₂+3H₂O=KIO₃+6HCl，根據(jù)化學方程式計算，按最小值計算．

解答 解：（1）因為氯氣具有強氧化性，將碘離子氧化成碘單質(zhì)，發(fā)生離子方程式為：2I^-+Cl₂═2Cl^-+I₂，碘單質(zhì)易溶于CCl₄，所以CCl₄層變成紫色，
故答案為：氯氣將碘離子氧化成碘單質(zhì)，碘單質(zhì)易溶于CCl₄，所以CCl₄層變成紫色，離子方程式為：2I^-+Cl₂═2Cl^-+I₂；
（2）因為碘單質(zhì)溶于CCl₄，所以CCl₄層變成紫色，則繼續(xù)滴加氯水，振蕩，CCl₄層紫色逐漸變淺，最后變成無色，說明碘單質(zhì)又被氯氣氧化成碘酸，則根據(jù)得失電子守恒，方程式為：5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl，
故答案為：5Cl₂、I₂、6H₂O、2、10HCl；
（3）由步驟②氯氣先氧化碘離子生成碘單質(zhì)，后繼續(xù)通氯氣，氯氣氧化碘單質(zhì)生成碘酸，所以根據(jù)化合價升高的做還原劑，則做還原劑的物質(zhì)是碘離子、碘單質(zhì)，故答案為：I^-、I₂；
（4）根據(jù)步驟③另取適量所制食鹽溶液于試管中，加入少許CCl₄后滴加FeCl₃溶液，CCl₄層變成紫色，說明FeCl₃將電離子氧化成碘單質(zhì)，繼續(xù)滴加FeCl₃溶液，CCl₄層的顏色沒有變化，說明FeCl₃不能繼續(xù)氧化碘單質(zhì)，而根據(jù)步驟②氯氣還可以繼續(xù)氧化碘單質(zhì)，所以Cl₂、HIO₃、FeCl₃氧化性由強到弱的順序是Cl₂＞HIO₃＞FeCl₃，
故答案為：Cl₂＞HIO₃＞FeCl₃；
（5）1000kg加碘食鹽中含碘20g，KI+3Cl₂+3H₂O=KIO₃+6HCl，根據(jù)KIO₃～I～KI～3Cl₂可知，則需要消耗標準狀況下Cl₂的體積為：$\frac{20g}{127g/mol}$×3×22.4L/mol=10.58L，
故答案為：10.58．

點評 本題考查氧化還原反應的配平、氧化劑和還原劑、氧化性強弱的判斷、化學計算知識，此題解答中用到了守恒法，牢牢抓住了守恒，簡化了計算過程，順利解答，題目難度中等．