Question

某学习小组拟通过实验探究某加碘食盐样品中碘元素的存在形式是IO₃^-而不是I^-，并对该碘盐进行定量分析．
查阅资料知：
IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O    
2IO₃^-+5HSO₃^-=I₂+5SO₄^2-+H₂O+3H⁺
I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-
（1）设计实验方案，进行实验．在答卷上写出实验步骤、预期现象和结论．
限选试剂：稀硫酸、0.1mol/L AgNO₃溶液、稀硝酸、1.0mol/L NaHSO₃溶液、1.0mol/L KI溶液、新制氯水、1% 淀粉溶液、蒸馏水

实验步骤	预期现象与结论
步骤1：取少量食盐样品于试管中，加适量蒸馏水使其完全溶解， 加入几滴新制的氯水，再加入1～2滴1%淀粉溶液 充分振荡．	溶液不呈蓝色，则溶液中无I-，碘元素的存在形式不是I-．
步骤2：另取少量食盐样品于试管中，加适量蒸馏水使其完全溶解， 加入几滴NaHSO3溶液，再加入1～2滴1%淀粉溶液 充分振荡．	溶液呈蓝色，则溶液中存在IO3-，碘元素的存在形式是IO3-．

（2）上述反应生成的I₂可用四氯化碳检验．碘的四氯化碳溶液呈

紫

色．
（3）向碘的四氯化碳溶液中加入Na₂SO₃稀溶液，将I₂还原，可以回收四氯化碳．Na₂SO₃稀溶液与I₂反应的离子方程式是

I₂+SO₃^2-+H₂O=2I^-+SO₄^2-+2H⁺

．
（4）该学习小组对该碘盐进行了定量分析：称取40.0g碘盐配成100mL溶液，取25.00mL该溶液于锥形瓶中，向锥形瓶中加入足量的碘化钾溶液，并加入1～2滴淀粉溶液，混合均匀后，逐滴加入物质的量浓度为0.001mol?L^-1 Na₂S₂O₃溶液15.00mL，恰好完全反应．
①滴定时Na₂S₂O₃ 溶液应放置于

碱式

滴定管中（填“酸式”或“碱式”）．
②反应恰好完全依据的现象是

溶液由蓝色恰好变为无色

．
③该40.0g碘盐的含碘量为

1.0×10^-5

mol．我国规定加碘食盐中碘的含量应在20～50mg/kg，该碘盐

能

（填“能”或“不能”）达标．

Answer 1

分析：（1）利用氯水氧化碘离子及碘单质遇淀粉变蓝检验碘离子；利用2IO₃^-+5HSO₃^-=I₂+5SO₄^2-+H₂O+3H⁺及碘单质遇淀粉变蓝证明含IO₃^-；
（2）碘易溶于四氯化碳，呈紫色；
（3）Na₂SO₃将I₂还原，生成碘离子和硫酸根离子；
（4）①Na₂S₂O₃溶液显碱性；
②发生I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，恰好反应时不存在碘单质；
③利用IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O、I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，存在KIO₃～3I₂～6S₂O₃^2-，以此计算．

解答：解：因氯水氧化碘离子及碘单质遇淀粉变蓝，则步骤1为加入几滴新制的氯水，再加入1～2滴1%淀粉溶液；
因2IO₃^-+5HSO₃^-=I₂+5SO₄^2-+H₂O+3H⁺及碘单质遇淀粉变蓝证明含IO₃^-，则步骤2为加入几滴NaHSO₃溶液，再加入1～2滴1%淀粉溶液，
故答案为：加入几滴新制的氯水，再加入1～2滴1%淀粉溶液；加入几滴NaHSO₃溶液，再加入1～2滴1%淀粉溶液；
（2）碘易溶于四氯化碳，呈紫色，故答案为：紫；
（3）Na₂SO₃将I₂还原，生成碘离子和硫酸根离子，该离子反应为I₂+SO₃^2-+H₂O=2I^-+SO₄^2-+2H⁺，故答案为：I₂+SO₃^2-+H₂O=2I^-+SO₄^2-+2H⁺；
（4）①Na₂S₂O₃溶液显碱性，则应装在碱式滴定管中，故答案为：碱式；
②发生I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，恰好反应时不存在碘单质，则滴定终点现象为溶液由蓝色恰好变为无色，故答案为：溶液由蓝色恰好变为无色；
③根据KIO₃+5KI+3H₂SO₄═3K₂SO₄+3I₂+3H₂O、I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，可知，存在KIO₃～3I₂～6S₂O₃^2-，则
 I～KIO₃～3I₂～6S₂O₃^2-，
 1              6
  x             0.015L×1.0×10^-3mol?L^-1，

1

x

=

6

0.015L×0.001mol/L

，解得x=2.5×10^-6mol，
由40.0g碘盐配成100mL溶液，取25.00mL，原溶液中含I为2.5×10^-6mol×4=1.0×10^-5mol，
其含I质量为

1×10-5×127×1000mg

40×10-3kg

=31.75mg/kg，含量应在20～50mg/kg，能达标，
故答案为：1.0×10^-5；能．

点评：本题考查物质成分的探究及计算，把握发生的化学反应及离子检验为解答的关键侧重分析及计算能力的考查，注意是求食盐中碘的含量不是碘酸钾的含量，题目难度中等．