题目内容
【题目】I-测定的基本原理是将其氧化成I2，再用Na2S2O3标准溶液来滴定。如果样品中仅含有微量I-，必须用“化学放大”反应将碘的量“放大”，然后再进行测定。下面是化学放大反应的实验步骤：
I．将含有微量I-的样品溶液调至中性或弱酸性，加入溴水，将I-完全氧化成IO
，煮沸去掉过量的溴；
Ⅱ．取上述溶液，加入过量硫酸酸化的KI溶液，振荡，溶液颜色呈棕黄色；
Ⅲ．将Ⅱ所得溶液中全部的I2萃取至CCl4中；
Ⅳ．向分液后的CCl4溶液中加入肼(N2H4)的水溶液，产生无毒的N2，分去有机层；
V．将Ⅳ所得水溶液重复I、Ⅱ步骤；
Ⅵ．以淀粉为指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。已知：反应为：I2+2S2O
=2I-+S4O
；Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色。
(1)I中氧化剂和还原剂物质的量之比为______。
(2)Ⅲ中使用的主要玻璃仪器是______(填名称)。
(3)Ⅳ中反应的离子方程式是______。
(4)Ⅵ中需要在中性或弱酸性环境中进行，pH过大，Na2S2O3易被I2氧化成Na2SO4，其离子方程式为_______；结合离子方程式解释pH不宜过小的原因：______。VI中滴定终点的现象是______。
(5)样品中I-最终所消耗的Na2S2O3的物质的量与样品中初始I-物质的量的比值称为“放大倍数”。经过以上操作，放大倍数为______。
【答案】3∶1 分液漏斗 N2H4+2I2=4I-+N2+4H+ S2O
+4I2+10OH-=2SO+8I-+5H2O pH过小：S2O+2H+=S+SO2+H2O；4I-+O2+4H+=2I2+2H2O 溶液蓝色恰好消失，30秒不恢复 36
【解析】
(1)I中将含有微量I-的样品溶液调至中性或弱酸性，加入溴水，将I-完全氧化成IO
，氧化剂为溴，还原剂为I-，根据得失电子守恒或化合价升降守恒分析计算；
(2)Ⅲ是将溶液中的I2萃取至CCl4中，据此分析解答；
(3)Ⅳ中向分液后的CCl4溶液中加入肼(N2H4)的水溶液，产生无毒的N2，是碘将肼氧化的过程，据此书写反应的离子方程式；
(4)Ⅵ中需要在中性或弱酸性环境中进行，pH过大，Na2S2O3易被I2氧化成Na2SO4；pH过小，S2O在酸性溶液中能够发生歧化反应；酸性溶液中碘离子容易被空气中的氧气氧化；根据反应的原理判断滴定终点的现象；
(5)根据上述步骤，发生的反应为I-+3Br2+3H2O= IO+6H++6Br-，IO+5I-+6H+=3I2+3H2O，I2+2S2O=2I-+S4O
，在步骤V中将Ⅳ所得水溶液重复I、Ⅱ步骤，据此分析判断I-物质的量被放大的倍数。
(1)I中将含有微量I-的样品溶液调至中性或弱酸性，加入溴水，将I-完全氧化成IO，氧化剂为溴，还原剂为I-，根据得失电子守恒或化合价升降守恒，氧化剂和还原剂的物质的量之比为
=
，故答案为：；
(2)Ⅲ是将溶液中的I2萃取至CCl4中，萃取和分液过程中使用的主要玻璃仪器是分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
(3)Ⅳ中向分液后的CCl4溶液中加入肼(N2H4)的水溶液，产生无毒的N2，是碘将肼氧化的过程，反应的离子方程式是N2H4+2I2=4I-+N2+4H+，故答案为：N2H4+2I2=4I-+N2+4H+；
(4)Ⅵ中需要在中性或弱酸性环境中进行，pH过大，Na2S2O3易被I2氧化成Na2SO4，反应的离子方程式为S2O+4I2+10OH-=2SO+8I-+5H2O；pH过小，S2O能够发生歧化反应，S2O+2H+=S+SO2+H2O；酸性溶液中碘离子容易被空气中的氧气氧化，4I-+O2+4H+=2I2+2H2O，因此pH也不宜过小；以淀粉为指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定I2至终点，滴定终点的现象为溶液蓝色恰好消失，30秒不恢复，故答案为：S2O+4I2+10OH-=2SO+8I-+5H2O；pH过小：S2O+2H+=S+SO2+H2O、4I-+O2+4H+=2I2+2H2O；溶液蓝色恰好消失，30秒不恢复；
(5)根据上述步骤，发生的反应为I-+3Br2+3H2O= IO+6H++6Br-，IO+5I-+6H+=3I2+3H2O，I2+2S2O=2I-+S4O，在步骤V中将Ⅳ所得水溶液重复I、Ⅱ步骤，因此得到I-～IO3-～3I2～6I-～6IO3-～18I2～36S2O32-，因此经过以上操作，结合碘元素守恒，初始I-物质的量被放大了36倍，故答案为：36。
【题目】水体砷污染已成为一个亟待解决的全球性环境问题，我国科学家研究零价铁活化过硫酸钠（Na2S2O8）去除废水中的正五价砷[As(Ⅴ)]，其机制模型如图。
资料：
Ⅰ.酸性条件下SO
为主要的自由基，中性及弱碱性条件下SO·和·OH同时存在，强碱性条件下·OH为主要的自由基。
Ⅱ.Fe2+、Fe3+形成氢氧化物沉淀的pH
离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe2+ | 7.04 | 9.08 |
Fe3+ | 1.87 | 3.27 |
（1）砷与磷在元素周期表中位于同一主族，其原子比磷多一个电子层。
①砷在元素周期表中的位置是_____。
②砷酸的化学式是_____，其酸性比H3PO4_____（填“强”或“弱”）。
（2）零价铁与过硫酸钠反应，可持续释放Fe2+，Fe2+与S2O
反应生成Fe3+和自由基，自由基具有强氧化性，利于形成Fe2+和Fe3+，以确保As(Ⅴ)去除完全。
①零价铁与过硫酸钠反应的离子方程式是_____。
②Fe3+转化为Fe2+的离子方程式是_____。
③SO·和H2O反应的离子方程式是_____。
（3）不同pH对As(Ⅴ)去除率的影响如图。5min内pH=7和pH=9时去除率高的原因是_____。
