Question

碘酸钾是一种白色结晶粉末，无臭无味，酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用，被还原为单质碘，在碱性介质中，碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾．碘酸钾在常温下稳定，加热至560℃开始分解．工业生产碘酸钾的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为：I₂+KClO₃+H₂O--KH（IO₃）₂+KCl+Cl₂↑（未配平）

（1）已知步骤①反应器发生的反应中，两种还原产物所得电子数相同，请配平该反应的化学方程式：______；
（2）步骤②中，用稀酸酸化的作用是______；不能选用稀盐酸的原因是______；
（3）步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为______；
（4）参照下表碘酸钾的溶解度，步骤11得到碘酸钾晶体，你建议的方法是______．

温度/℃		10	20	40	60	80
KIO3g/100g水	4.60	6.27	8.08	12.6	18.3	24.8

Answer

（1）反应中I2→KH（IO3）2，I元素化合价由0价升高为+5价，共升高10价．KClO3→KCl、Cl2，氯元素化合价降低，还原产物为KCl、Cl2，KClO3→KCl氯元素化合价由+5降低为-1价，化合价降低6价，KClO3→Cl2氯元素化合价由+5降低为0价，化合价总共降低10价，二者获得的电子数目相同，获得电子最小公倍数为30，则KCl的系数为5，Cl2的系数为3，所以化合价降低60价，故I2系数为6，根据元素守恒配平KClO3、H2O、KH（IO3）2的系数．
（2）由信息可知，碘酸钾能被氯气氧化，由工艺流程可知酸化的目的是将氯气从反应混合物中逸出．
酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，能氧化盐酸，被还原．
（3）由信息可知，碘酸钾能被氯气氧化高碘酸钾．
（4）由表中数据可知温度越高，KIO3溶解度越大，从溶液中获得晶体需要蒸发结晶．
【解析】
（1）反应中I2→KH（IO3）2，I元素化合价由0价升高为+5价，共升高10价．KClO3→KCl、Cl2，氯元素化合价降低，还原产物为KCl、Cl2，KClO3→KCl氯元素化合价由+5降低为-1价，化合价降低6价，KClO3→Cl2氯元素化合价由+5降低为0价，化合价总共降低10价，二者获得的电子数目相同，获得电子最小公倍数为30，则KCl的系数为5，Cl2的系数为3，所以化合价降低共60价，故I2系数为6，根据氯元素守恒可知KClO3系数为11，根据碘元素守恒可知KH（IO3）2的系数为6，根据氢元素守恒可知H2O、系数为3，检查氧元素守恒，故方程式为：6I2+11KClO3+3H2O=6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2↑．
故答案为：6I2+11KClO3+3H2O=6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2↑．
（2）由信息可知，碘酸钾能被氯气氧化，由工艺流程可知酸化的目的是将氯气从反应混合物中逸出．
酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，盐酸能还原已生成的碘酸氢钾．
故答案为：促进氯气从反应混合物中逸出；盐酸能还原已生成的碘酸氢钾．
（3）由信息可知，碘酸钾能被氯气氧化为高碘酸钾，所以要将完全排出氯气，防止碘酸钾被氧化．
故答案为：Cl2能将KIO3氧化成KIO4．
（4）由表中数据可知温度越高，KIO3溶解度越大，从溶液中获得KIO3晶体需要蒸发结晶．
故答案为：蒸发结晶．