Question

某研究性学习小组对市场上的食用碘盐进行探究，他们选择“自然晶盐”作为研究对象．下表是“自然晶盐”包装袋上的有关说明：

碘含量（以I计）	符合（20～50）mg/kg的标准
配          料	天然海盐  碘酸钾
保    质    期	密封包装24个月

（一）检验“自然晶盐”中是否含有碘
他们首先上网查阅了资料，搜索到“含碘盐中含有的碘酸钾（KIO₃）在酸性条件下可以将KI中的碘离子氧化成碘单质，碘单质既是氧化产物又是还原产物”．
（1）在试管中加入少量“自然晶盐”溶液和KI溶液，然后滴入几滴稀H₂SO₄，最后再滴入

 

，振荡试管，观察到

 

时，则说明该“自然晶盐”中含有碘元素，反应的化学方程式是

 

．
（2）实验后，他们在继续查阅资料时发现“空气中的氧气也能氧化I^-，反应为4I^-+O₂+4H⁺=2I₂+2H₂O”，所以认为上述结论不严谨．于是小组经过讨论后决定，增加一个对照实验以排除氧气对上述实验的干扰．简述该对照实验的操作步骤：

 

．
（二）测定“自然晶盐”的含碘量
依据反应I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，该小组的实验步骤如下：
①称取5g食盐，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；
③以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为1.0×10^-3mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液5.0mL，恰好反应完全．
（3）判断步骤③中恰好完全反应的实验现象是：

 

．
（4）根据以上实验数据，“自然晶盐”的碘含量为

 

mg/kg（精确到0.01），该食用碘盐

 

（填“合格”或“不合格”）．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量,物质的检验和鉴别的实验方案设计

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）含碘盐中含有的碘酸钾（KIO₃）在酸性条件下可以将KI中的碘离子氧化成碘单质，碘单质遇到淀粉变蓝；
（2）空气中的氧气也能氧化I^-，反应为4I^-+O₂+4H⁺=2I₂+2H₂O”，增加一个对照实验以排除氧气对上述实验的干扰，可以在酸性碘化钾溶液中滴入淀粉，观察是否变蓝分析；
（3）KIO₃与KI反应完全生成碘单质，以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为1.0×10^-3mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液5.0mL，蓝色变化为无色，且半分钟不变化证明反应达到终点；
（4）依据滴定反应定量关系计算碘元素质量计算分析；

解答： 解：（1）含碘盐中含有的碘酸钾（KIO₃）在酸性条件下可以将KI中的碘离子氧化成碘单质，反应的化学方程式为：KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O，碘单质遇到淀粉变蓝；
故答案为：淀粉试液，溶液变蓝，KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O；
（2）空气中的氧气也能氧化I^-，反应为4I^-+O₂+4H⁺=2I₂+2H₂O”，增加一个对照实验以排除氧气对上述实验的干扰，可以在酸性碘化钾溶液中滴入淀粉，观察是否变蓝设计，向一洁净试管中加入少量KI溶液，接着滴入几滴稀H₂SO₄，最后再滴入几滴淀粉试液，振荡试管，观察现象；
故答案为：向一洁净试管中加入少量KI溶液，接着滴入几滴稀H₂SO₄，最后再滴入几滴淀粉试液，振荡试管，观察现象；
（3）KIO₃与KI反应完全生成碘单质，以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为1.0×10^-3mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液5.0mL，蓝色变化为无色，且半分钟不变化证明反应达到终点；
故答案为：溶液由蓝色刚好变为无色，且半分钟不变化；
（4）I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O
    KIO₃～3I₂ ～6S₂O₃^2-，
    1             6
   n           1.0×10^-3mol?L^-1×0.005L
n=

5

6

×10^-6mol
，“自然晶盐”的碘含量=

5 6 ×10-6mol×127g/mol

5.0g

×100%=21.17×10^-6×100%×

103

10-3

=21.17mg/Kg，
符合（20～50）mg/kg的标准；
故答案为：21.17；合格；

点评：本题考查了物质组成的实验测定方法，滴定实验过程分析判断，反应原理的理解应用，掌握基础是关键，题目难度中等．