Question

碘元素的单质和化合物在现实生产生活中应用广泛．
（1）碘化钾（KI）是常用的还原剂．某研究性学习小组利用碘酸钾（KIO₃）测定碘化钾的浓度．在10.00mL的KI溶液中逐滴滴入用硫酸酸化的KIO₃溶液，溶液颜色不再变化后，用Na₂S₂O₃溶液滴定生成的I₂（使用淀粉做指示剂），消耗0.2000mol?L^-1Na₂S₂O₃溶液30.00mL．
滴定过程发生的离子方程式如下：2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-；
①写出本实验中碘酸钾和碘化钾反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：

 

．
②滴定终点判断

 

；
③测定的KI溶液浓度是

 

mol?L^-1．
（2）探究酸性KIO₃溶液的与KI溶液反应中KIO₃浓度和温度对反应速率的影响，生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率．
某同学设计实验如下表所示：

	0.01mol?L-1KIO3酸性溶液的体积/mL	0.01mol?L-1KI溶液的体积/mL	H2O的体积 /mL	实验温度/℃	溶液出现蓝色时所需时间/s
实验1	5	5	5	25	t1
实验2	4	5	V1	25	t2
实验3	5	5	5	35	t3

2由小到大比较t₁、t₂、t₃的大小

 

；表中V₁=

 

mL；
②用Na₂S₂O₃标准溶液滴定生成的I₂，滴定前排气泡时，应选用图中的

 

．

Answer 1

考点：中和滴定,探究温度、压强对化学反应速率的影响

专题：

分析：（1）①KIO₃+5KI+3H₂SO₄→3I₂+3K₂SO₄+3H₂O中，I元素的化合价由+5价降低为0，I元素的化合价由-1价升高为0，根据化合价变化确定电子转移情况；
②淀粉遇碘变蓝色，达到滴定终点蓝色褪色；
③有反应方程式：IO₃^-+5I^-+6H⁺→3I₂+3H₂O、I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-，可得关系式：5I^-～3I₂～6S₂O₃^2-；
（2）①由实验1或3可以看出混合液的总体积为15mL，V₁为6mL，据此解答即可；温度越高，化学反应速率越快，浓度越大，化学反应速率越大，所需时间越短，据此解答即可；
②Na₂S₂O₃溶液呈碱性，应盛放在碱式滴定管中，根据碱式滴定管的排气泡法进行判断．

解答： 解：（1）①氧化还原反应KIO₃+5KI+3H₂SO₄═3K₂SO₄+3I₂+3H₂O中，I元素的化合价由+5价降低为0，I元素的化合价由-1价升高为0，KI为还原剂，+5价的I元素被还原，还原产物与氧化产物均为碘，由原子守恒及反应可知，电子数为5，电子转移情况如下：；
故答案为：；
②溶液中有碘，加入淀粉溶液呈蓝色，碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应，当反应终点时，蓝色褪去，
故答案为：当滴加最后一滴Na₂S₂O₃溶液，溶液恰好由蓝色变为无色且半分钟内不变色即为滴定终点；
③有反应方程式：IO₃^-+5I^-+6H⁺→3I₂+3H₂O、I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-，可得关系式：5I^-～3I₂～6S₂O₃^2-，试样溶液10.00mL中：n（I^-）=n（IO₃^-）=

5

6

n（S₂O₃^2-）=

5

6

×0.2000mol?L^-1×30×10^-3L=5×10^-3mol，KI溶液浓度是

5×10-3mol

0.01L

=0.5000mol?L^-1；
故答案为：0.5000；
（2）①温度越高，化学反应速率越快，所需时间越短，浓度越大，化学反应速率越大，实验1与实验2比较，温度一样，但是实验1中浓度大，故时间短，由于实验1中温度低于实验3中，故实验3所需时间最短，故答案为：t₃＜t₁＜t₂；6；
②Na₂S₂O₃溶液呈碱性，应盛放在碱式滴定管中，碱式滴定管中排气泡的方法：把滴定管的胶头部分稍微向上弯曲，再排气泡，所以排除碱式滴定管中的空气用③的方法，故选③．

点评：本题考查了氧化还原反应滴定、外界条件对化学反应速率等知识点，综合性高，难度大，培养学生分析问题解决问题能力．