Question

碘及其化合物在生产、生活和科技等方面都有重要应用．请回答下列问题：
（1）保存碘单质时应注意的问题是

 

．
（2）碘不易溶于水，但易溶于碘化钾溶液并生成多碘离子：
I₂（aq）+I^-（aq）?I₃^-（aq）△H＜0…①
I₂（aq）+2I^-（aq）?I₄^2-（aq）…②
反应②的平衡常数K=

 

（填表达式）．
温度升高时，反应①的平衡常数将

 

（填“增大”、“不变”或“减小”）．
（3）某化学课外小组用海带为原料制得少量含碘离子的溶液．现用该溶液进行下列实验：
①用高锰酸钾滴定法测碘离子浓度．反应为：
2MnO₄^-+10I^-+16H⁺=2Mn²⁺+5I₂+8H₂O
滴定20.00mL该溶液需0.10mol?L^-1的酸性高锰酸钾溶液10.25mL，则该溶液中碘离子的浓度为

 

mol?L^-1（精确到0.01）．
②用下列流程制取少量碘单质：

步骤①的离子方程式为

 

，在该步骤中，加入100mL水和足量的铁粉，充分搅拌，当消耗1.4g Fe时，悬浊液中的c（Ag⁺）=

 

．[假设实验过程中溶液体积不变；此温度下K_sp（AgI）=8.3×10^-17]
（4）I₂O₅是白色粉末状固体，可用作氧化剂使H₂S、CO、HCl等氧化，在合成氨工业中常用I₂O₅来定量测量CO的含量．
已知：2I₂（s）+5O₂（g）=2I₂O₅（s）△H=-75.56kJ?mol^-1
     2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ?mol^-1
写出CO（g）与I₂O₅（s）反应析出固态I₂的热化学方程式：

 

．

Answer 1

分析：（1）根据碘单质的物理性质分析；
（2）根据已知方程式结合平衡常数的含义书写表达式；根据温度对平衡的影响分析；
（3）①根据高锰酸钾和碘离子之间的关系式计算碘离子的物质的量浓度；
②步骤①中Fe把AgI中的银元素置换为银单质，根据元素守恒分析；先根据方程式计算碘离子浓度，再根据K_sp（AgI）求出银离子的浓度；
（4）根据已知热化学方程式，利用盖斯定律计算和书写热化学方程式．

解答：解：（1）碘单质易升华，所以保存时要避光，密封，故答案为：密封，避光保存；
（2）已知方程式I₂（aq）+2I^-（aq）?I₄^2-，则其平衡常数表达式为：K=

[I42-]

[I2]?[I-]2

；已知反应①的△H＜0，所以升高温度平衡向逆方向移动，则平衡常数减小，
故答案为：

[I42-]

[I2]?[I-]2

；减小；
（3）①反应消耗的高锰酸钾的物质的量为：0.10mol?L^-1×0.01025L=0.001025mol，设参加反应的碘离子的物质的量为nmol，
     2MnO₄^-+10I^-+16H⁺=2Mn²⁺+5I₂+8H₂O
     2            10
 0.001025mol       n
则

2

0.001025mol

=

10

n

，解得：n=0.005125mol，所以c（I^-）=

n

V

=

0.005125mol

0.02L

=0.26mol?L^-1，
故答案为：0.26；
②步骤①中用Fe把AgI中的银元素置换为银单质，其反应的离子方程式为：Fe+2AgI=2Ag+2I^-+Fe²⁺；n（Fe）=

m

M

=

1.4g

56g/mol

=0.025mol，则n（I^-）=2n（Fe）=0.05mol，
所以c（I^-）=

0.05mol

0.1L

=0.5mol/L，则c（Ag⁺）=

Ksp(AgI)

c(I-)

=

8.3×10-17

0.5

=1.7×10^-16mol?L^-1，
故答案为：1.7×10^-16mol?L^-1；
（4）已知热化学方程式：
2 I₂（s）+5O₂（g）=2 I₂O₅（s）；△H=-75.56kJ?mol^-1①，
2CO（g）+O₂（g）=2 CO₂（g）；△H=-566.0kJ?mol^-1②，
根据盖斯定律将方程式②×

5

2

-①×

1

2

得5CO（g）+I₂O₅（s）=5 CO₂（g）+I₂（s）；△H=（-566.0kJ?mol^-1）×

5

2

-（-75.56kJ?mol^-1）×

1

2

=-1377.22kJ/mol，
所以其热化学反应方程式为：5CO（g）+I₂O₅（s）=5 CO₂（g）+I₂（s）△H=-1377.22kJ/mol，
故答案为：5CO（g）+I₂O₅（s）=5 CO₂（g）+I₂（s）△H=-1377.22kJ/mol．

点评：本题涉及试剂的保存、平衡常数、盖斯定律的应用、Ksp的有关计算、有关方程是的计算等知识点，题目综合性较强，难度较大．