Question

20．碘是人类必需的生命元素，在人体的生长发育过程中起着重要作用．
Ⅰ．人体碘的重要来源之一是食用加碘食盐（含KIO₃）．为检测食盐中的KIO₃，并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^-3mol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液6.00mL，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：1 IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O
（2）步骤③中判断反应恰好完全的现象是溶液由蓝色变为无色．
（3）上述实验样品中碘元素的含量是$\frac{{254×{{10}^{-3}}}}{w}$mg/g（以含w的代数式表达）．
Ⅱ．海带或海苔中含有丰富的碘元素，也是人体碘的一种来源．如图是实验室从海带（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和过滤．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H₂O₂+2I^-+2H⁺═I₂+2H₂O．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）该反应中I元素化合价由-1价、+5价变为0价，根据转移电子守恒、电荷守恒及原子守恒配平方程式；
（2）碘遇淀粉试液变蓝色；
（3）根据硫代硫酸根离子和碘酸根离子之间关系式计算；
Ⅱ．在坩埚中灼烧干海带得到海带灰，将海带灰用蒸馏水溶解，然后过滤得到滤液A，向滤液中加入稀硫酸和双氧水，双氧水在酸性条件下氧化碘离子生成碘，用有机溶剂萃取滤液B中碘，得到含有碘的有机溶液，最后蒸馏得到晶态碘；
结合题目分析解答．

解答 解：Ⅰ．（1）该反应中I元素化合价由-1价、+5价变为0价，转移电子数5，根据转移电子守恒、电荷守恒及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，步骤③中判断反应恰好完全的现象是溶液由蓝色变为无色，故答案为：溶液由蓝色变为无色；
（3）根据IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O、I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-得关系式IO₃^----6S₂O₃^2-，
设碘酸根的物质的量为x，
IO₃^----6S₂O₃^2-，
1mol   6mol
x      2.0×10^-3mol•L^-1×0.006L，
x=$\frac{2.0×1{0}^{-3}mol/L×6×1{0}^{-3}L×1mol}{6mol}$=2.0×10^-6mol，
根据碘原子守恒得n（I）=n（IO₃^-）=2.0×10^-6mol，
则碘元素含量=$\frac{2.0×1{0}^{-6}mol×127g/mol}{wg}$=$\frac{{254×{{10}^{-3}}}}{w}$mg/g；

故答案为：$\frac{{254×{{10}^{-3}}}}{w}$；
Ⅱ．在坩埚中灼烧干海带得到海带灰，将海带灰用蒸馏水溶解，然后过滤得到滤液A，向滤液中加入稀硫酸和双氧水，双氧水在酸性条件下氧化碘离子生成碘，用有机溶剂萃取滤液B中碘，得到含有碘的有机溶液，最后蒸馏得到晶态碘；
 （1）通过以上分析知，灼烧海带的仪器是坩埚，故选a；
（2）通过以上分析知，步骤②的实验操作包括溶解和过滤；分液所用玻璃仪器为烧杯和分液漏斗，故答案为：溶解和过滤；分液漏斗；
（3）酸性条件下，双氧水和碘离子发生氧化还原反应生成碘和水，离子方程式为H₂O₂+2I^-+2H⁺═I₂+2H₂O，故答案为：H₂O₂+2I^-+2H⁺═I₂+2H₂O．

点评 本题以碘与人体健康为载体考查海带中碘的检验、氧化还原反应等知识点，涉及实验基本操作、离子方程式的配平、离子方程式有关计算等知识点，侧重考查学生实验操作能力，题目难度不大．