Question

我國(guó)缺碘病區(qū)甚廣，防治缺碘病的主要措施是食鹽中加碘．1996年我國(guó)政府以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的方式規(guī)定食鹽的碘添加劑是KIO₃．

（1）可用鹽酸酸化的KI淀粉混合物檢驗(yàn)食鹽是否為加碘鹽，反應(yīng)的化學(xué)方程式為   ．

（2）可用電化學(xué)方法制備KIO₃．原理是：以石墨為陽極，不銹鋼為陰極，以KI溶液（加入少量K₂Cr₂O₇）為電解質(zhì)溶液，在一定電流強(qiáng)度和溫度下進(jìn)行電解，其電解總反應(yīng)方程式為KI+3H₂OKIO₃+3H₂↑．試寫出兩極反應(yīng)式：陽極   ；陰極   ．

（3）如果在容積為10L的離子交換膜電解槽中，1min時(shí)陰極可產(chǎn)生11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）Cl₂，這時(shí)溶液的pH是（設(shè)體積維持不變）  ．

（4）Cl₂常用于自來水的消毒殺菌，現(xiàn)有一種新型消毒劑ClO₂，若它們?cè)跉⒕�過程中的還原產(chǎn)物均為Cl^﹣，消毒等量的自來水，所需Cl₂和ClO₂的物質(zhì)的量之比為   ．

Answer 1

考點(diǎn)：  電解原理；氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用．

專題：  電化學(xué)專題；鹵族元素．

分析：  （1）根據(jù)KIO₃，KI、鹽酸能發(fā)生歸中反應(yīng)以及I₂能使淀粉變藍(lán)；

（2）總反應(yīng)方程式為KI+3H₂O=KIO₃+3H₂↑，I元素的化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，則在陽極生成碘酸鉀；H元素的化合價(jià)降低，則在陰極生成氫氣，以此來解答；

（3）根據(jù)電解方程式結(jié)合產(chǎn)生氣體的量進(jìn)行計(jì)算回答即可；

（4）根據(jù)得到相同電子數(shù)需要各物質(zhì)的物質(zhì)的量來解題．

解答：  解：（1）KIO₃，KI、鹽酸能發(fā)生歸中反應(yīng)，方程式為：KIO₃ +5KI+6HCl=6KCl+3H₂O+3I₂，碘化鉀被氧化，碘酸鉀被還原，鹽酸提供穩(wěn)定酸性環(huán)境，若溶液能使淀粉顯藍(lán)色可以說明食鹽中是有碘；故答案為：淀粉；KIO₃ +5KI+6HCl=6KCl+3H₂O+3I₂；

（2）總反應(yīng)方程式為KI+3H₂O=KIO₃+3H₂↑，I元素的化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，則在陽極生成碘酸鉀，陽極反應(yīng)為I^﹣﹣6e^﹣+6OH^﹣=IO₃^﹣+3H₂O；H元素的化合價(jià)降低，則在陰極生成氫氣，陰極反應(yīng)為6H⁺+6e^﹣=3H₂↑，

故答案為：I^﹣﹣6e^﹣+6OH^﹣=IO₃^﹣+3H₂O；6H⁺+6e^﹣=3H₂↑；

（3）電解氯化鈉的離子方程式為：2Cl^﹣+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^﹣，陰極可產(chǎn)生11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）Cl₂，即產(chǎn)生氯氣為=0.5mol，根據(jù)方程式則生成氫氧化鈉是1mol，所以氫氧化鈉的濃度是：=0.1mol/L，所以氫離子濃度為10^﹣13mol/L，溶液的pH是13，故答案為：13；

（4）因一個(gè)ClO₂轉(zhuǎn)變成Cl^﹣需要得到10個(gè)電子，而一個(gè)Cl₂轉(zhuǎn)變成Cl^﹣需要得到10個(gè)電子，消毒等量的自來水，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，所需Cl₂和ClO₂的物質(zhì)的量之比為5：2，故答案為：5：2．

點(diǎn)評(píng)：  本題主要考查加碘鹽中碘元素的檢驗(yàn)、電解原理的應(yīng)用以及氯氣及其化合物的有關(guān)知識(shí)，難度不大，關(guān)鍵把握電極方程式的書寫及其應(yīng)用電子守恒進(jìn)行計(jì)算．