Question

Ⅰ．实验室可利用下列步骤通过“化学放大”来测定极稀的碘化物溶液中I^-的浓度：
①在中性或弱酸性溶液中，用溴将试样中的I^-完全氧化，生成溴化物和碘酸盐，再煮沸以除去过量的Br₂；
②将所得溶液冷却至室温，加入足量的KI溶液和稀硫酸，充分反应后加入CCl₄足量（假设作用完全），再用仪器A将油层分出；
③油层用肼（H₂N-NH₂）的水溶液将CCl₄中的I₂还原为I^-，N₂H₄+2I₂=4I^-+N₂+4H⁺并进入水溶液中；
④水溶液按①法处理；
⑤将④所得溶液冷却后加入适量KI溶液并用H₂SO₄酸化；
⑥将⑤所得到溶液取一定量用Na₂S₂O₃标准溶液进行滴定，得出本步骤后溶液中I^-的浓度，以此求出原稀溶液中I^-浓度，滴定时的反应为：2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI．试回答：
（1）仪器A的名称

 

．
（2）经过上述放大后，溶液中I^-浓度放大为原溶液中I^-浓度的倍（设前后溶液体积相等）
（3）写出离子方程式：
步骤①

 

；
步骤⑤

 

．
Ag⁺浓度为0.100mol?L^-1的溶液5mL，加入等物质的量的某碱金属盐，充分反应后生成卤化物沉淀，经过滤、洗涤后在200W灯泡下烘干，得到1.297×10^-2g固体．
Ⅱ．（4）如果卤化物沉淀为AgX，则其物质的量为

 

mol，根据数据分析上述沉淀是否为AgX沉淀：

 

（填“是”或“不是”）；若为AgX沉淀，则它的化学式为

 

（若不为AgX沉淀，则此空不填）．
（5）如果卤化物沉淀为碱金属卤化物，其摩尔质量为

 

（计算结果保留整数），根据分析，它的化学式为

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）分离互不相溶的液体混合物方法为分液，根据分液操作选择使用的仪器；汽油的密度小于水，油层在混合液的上层，上层液体从分液漏斗上口倒出、下层液体从分液漏斗下层流出；
（2）根据反应的关系式I～IO₃^-～3I₂～6I^-～6IO₃^-～18I₂～36I^-计算；
（3）步骤①中：在中性或弱酸性溶液中，用溴将试样中的I^-完全氧化，生成溴化物和碘酸盐，即反应物为碘离子和溴单质，生成物为溴离子和碘酸根离子；步骤⑤中反应物为碘离子和碘酸根离子，生成为为碘单质，据此写出反应的离子方程式；
（4）根据反应关系式AgX～Ag⁺计算出卤化银沉淀的物质的量；根据生成的卤化银的质量与卤化银的物质的量进行分析；
（5）根据质量和物质的量计算出该碱金属卤化物的摩尔质量，根据碱金属卤化物的摩尔质量分析出其化学式．

解答： 解：（1）仪器A用于分离互不相溶的混合液体，所以仪器A为分液漏斗；如果CCl₄用汽油代替，汽油密度小于水，有机层在下层，将油层分出时进行的操作为：先使水溶液从分液漏斗下端放入烧杯中，再将油层从分液漏斗上口倒出，
故答案为：分液漏斗；
（2）涉及反应有①I^-+3Br₂+3H₂O=6Br^-+IO₃^-+6H⁺；
②IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O；
③N₂H₄+2I₂=4I^-+N₂↑+4H⁺；
④I^-+3Br₂+3H₂O=6Br^-+IO₃^-+6H⁺；
⑤IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O；
⑥2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI，离子方程式为：2S₂O₃^2-+I₂=S₄O₆^2-+2I^-；
由反应的反应的关系式I～IO₃^-～3I₂～6I^-～6IO₃^-～18I₂～36I^-可知，溶液中I^-浓度放大为原溶液中I^-浓度的（设放大前后溶液体积相等）36倍；
故答案为：36；
（3）步骤①反应物为碘离子和溴单质，生成物为溴离子和碘酸根离子，反应的离子方程式为：I^-+3Br₂+3H₂O═IO₃^-+6Br^-+6H⁺；步骤⑤中反应物为碘离子、碘酸根离子和氢离子，生成物为碘单质，反应的离子方程式为：5I^-+IO₃^-+6H⁺═3I₂+3H₂O，
故答案为：I^-+3Br₂+3H₂O═IO₃^-+6Br^-+6H⁺； 5I^-+IO₃^-+6H⁺═3I₂+3H₂O；
（4）由AgX～Ag⁺可知，生成卤化银的物质的量为：0.100mol?L^-1×0.005L=0.0005mol；若沉淀为AgX沉淀，则银离子的质量为：108g/mol×0.0005mol=5.4×10^-2g＞1.297×10^-2 g，显然该沉淀不是AgX沉淀，
故答案为：0.0005；
（5）如果卤化物沉淀为碱金属卤化物，其摩尔质量为：

1.297×10-2g

0.0005mol

≈26 g?mol^-1，卤素中摩尔质量最小的是氟：19g/mol，则碱金属的原子量为：26-19=7，为Li，该化合物的化学式为：LiF，
故答案为：26 g?mol^-1 ；LiF．

点评：本题考查了中和滴定、探究极稀的碘化物溶液中I^-的浓度的计算等知识，该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，试题综合性强，侧重对学生能力的培养和训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力．该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力．