Question

6．碘是人类必须的生命元素，在人体生长发育过程中起着重要作用．
Ⅰ．海带或海苔中含有丰富的碘元素，是人体碘的一种来源．下图是实验室从海带（含I^-）中提取碘单质的流程图．

（1）步骤①中灼烧海带用到的实验仪器是a（填序号）．
a．坩埚  b．试管  c．蒸发皿   d．烧杯
（2）步骤②的实验操作包括溶解、过滤．步骤④中分液所用的玻璃仪器是分液漏斗、烧杯．
（3）步骤③中反应的离子方程式是2H⁺+2I^-+H₂O₂=I₂+2H₂O．
Ⅱ．人体碘的重要来源之一是食用加碘食盐（含KIO₃）．为测定加碘食盐样品的碘含量，某实验小组设计了如下实验：
 ①用天平准确称取w g食盐样品，加适量蒸馏水使其完全溶解．
 ②用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO₃与KI反应完全生成I₂．
 ③以淀粉为指示剂，逐滴加入浓度为2.0×10^-3 mol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液6.00 mL，恰好反应完全．（已知：I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-）
（1）配平步骤②中反应的离子方程式：1IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O
（2）步骤③中判断反应恰好完全的现象是蓝色褪去．
（3）上述实验样品中碘元素的含量是$\frac{254}{w}$mg/kg（以含w的代数式表达）．

Answer 1

分析 I．（1）灼烧固体用坩埚；
（2）海带灰加水溶解、过滤，滤液为含有碘离子的溶液；分液时用到分液漏斗和烧杯；
（3）酸性条件下，碘离子被双氧水氧化物单质碘；
II．（1）反应中IO₃^-得到5个电子，I^-失去1个电子，根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式；
（2）以淀粉为指示剂，溶液显蓝色，达到终点时，单质碘完全反应，溶液蓝色褪去；
（3）已知IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-，则IO₃^-～3I₂～6S₂O₃^2-，根据关系式计算IO₃^-的物质的量，再计算碘元素的含量．

解答 解：I．（1）步骤①中灼烧海带用到的实验仪器是坩埚；
故答案为：坩埚；
（2）海带灰加水溶解、过滤，滤液为含有碘离子的溶液，则步骤②的实验操作包括溶解、过滤；碘离子的溶液，加有机溶剂萃取后，溶液分层，然后用分液漏斗分液，用烧杯盛放分离的液体；
故答案为：溶解、过滤；分液漏斗、烧杯；
（3）酸性条件下，碘离子被双氧水氧化物单质碘，其反应的离子方程式为：2H⁺+2I^-+H₂O₂=I₂+2H₂O；
故答案为：2H⁺+2I^-+H₂O₂=I₂+2H₂O；
II．（1）反应中IO₃^-得到5个电子，I^-失去1个电子，根据得失电子守恒可知IO₃^-的计量数为1，I^-的计量数为5，利用原子守恒配平方程式为IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O；
故答案为：1、5、6、3、3；
（2）碘遇淀粉试液变蓝色，如果溶液中不存在碘单质，达到终点时，单质碘完全反应，溶液蓝色褪去，
故答案为：蓝色褪去；
（3）已知IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-，
则IO₃^-～3I₂～6S₂O₃^2-，
则n（IO₃^-）=6n（S₂O₃^2-）=6×2.0×10^-3 mol•L^-1×0.006L，
所以m（I）=6×2.0×10^-3 mol•L^-1×0.006L×127g/mol=0.254mg，
每wg食盐中含有0.254mg碘，
设每1Kg食盐中含有碘xmg，
则$\frac{xmg}{1000g}$=$\frac{0.254mg}{wg}$，解得x=$\frac{254}{w}$mg
故答案为：$\frac{254}{w}$．

点评 本题考查了物质的分离提纯、氧化还原反应、碘的检测等知识点，难点是计算食盐中碘含量，明确碘酸钾和硫代硫酸钠的关系式是解本题关键，难度中等．