Question

碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病．碘酸钾（KIO₃）是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水．碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘．以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示．请回答下列问题：
（1）碘是______（填颜色）固体物质，实验室常用______方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘．
（2）电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：
3I₂+6KOH=5KI+KIO₃+3H₂O，将该溶液加入阳极区．另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却．电解时，阳极上发生反应的电极反应式为______；阴极上观察到的实验现象是______．
（3）电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I^-．请设计一个检验电解液中是否有I^-的实验方案，并按要求填写下表．
要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选．
试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸．

实验方法	实验现象及结论
______	______

（4）电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：

步骤②的操作名称是______，步骤⑤的操作名称是______．步骤④洗涤晶体的目的是______．

Answer

（1）碘是紫黑色固体；加热时碘易升华．
（2）阳极上阴离子放电发生氧化反应；阴极上氢离子放电发生还原反应．
（3）酸性条件下，碘离子和碘酸根离子能发生氧化还原反应生成碘单质，淀粉遇碘变蓝色，根据溶液是否变蓝判断是否含有碘离子．
（4）从热溶液中析出晶体的方法是冷却结晶；洗涤后的晶体要进行干燥；洗涤晶体的目的：洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质．
【解析】
（1）碘是紫黑色固体；加热条件下碘易升华，杂质不易升华，所以采用升华的方法分离碘单质．
故答案为：紫黑色；升华．
（2）阳极附近的阴离子有碘离子、碘酸根离子和氢氧根离子，电解过程中阳极上碘离子失电子生成碘单质，电极反应式为：2I--2e-=I2；阴极上氢离子放电生成氢气，所以阴极现象：有气泡产生．
故答案为：2I--2e-=I2；有气泡产生．
（3）电解后的溶液区含有碘酸根离子，酸性条件下，碘离子和碘酸根离子能发生氧化还原反应生成碘单质，淀粉溶液遇碘变蓝色，所以实验方法是：取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉溶液，观察是否变蓝；如果阳极区含有碘离子，加入稀硫酸后就有碘单质生成，淀粉溶液就会变蓝色，否则不变色．
故答案为：取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉溶液，观察是否变蓝；如果不变蓝，说明无I-，如果变蓝，说明有I-． 
（4）从热溶液中析出晶体的方法是：冷却结晶；洗涤后的晶体有水分，所以要进行干燥；过滤后得到的晶体上吸附部分氢氧化钾等杂志，为得到较纯净的碘酸钾晶体，所以要进行洗涤．
故答案为：冷却结晶；干燥；洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质．