Question

【题目】长期缺碘和碘摄入过量都会对健康造成危害，目前加碘食盐中碘元素绝大部分以IO3－存在，少量以I－存在。现使用Na2S2O3对某碘盐样品中碘元素的含量进行测定。

I．I－的定性检测

（1）取少量碘盐样品于试管中，加水溶解。滴加硫酸酸化，再滴加数滴5%NaNO2和淀粉的混合溶液。若溶液变色，则存在I－，同时产生的无色气体产生遇空气变为红棕色，试写出该反应的离子方程式为_____________。

Ⅱ．硫代硫酸钠的制备

化学实验室可用如下装置（略去部分加持仪器）制备Na2S2O35H2O。烧瓶C中发生反应如下：

Na2S（aq）+H2O（l）+SO2（g）=Na2SO3（aq）+H2S（aq） （I）

2H2S（aq）+SO2（g）=3S（s）+2H2O（l） （II）

S（s）+Na2SO3（aq）Na2S2O3（aq） （III）

（2）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若_____________，则整个装置气密性良好。装置D的作用是_____________ 。装置E中为_____________溶液。

（3）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为_____________。

（4）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择____________。

a．蒸馏水 b．饱和Na2SO3溶液

c．饱和NaHSO3溶液 d．饱和NaHCO3溶液

实验中，为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的操作是_____________。已知反应（III）相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象__________________。

（5）反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O35H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作____________，现象和结论_________：。

已知Na2S2O35H2O遇酸易分解：S2O32+2H+=S↓+SO2↑+H2O

供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液

Ⅲ．碘含量的测定

巳知：①称取10.00g碘盐样品，置于250mL锥形瓶中，加水100mL溶解，加2mL磷酸，摇匀。

②滴加饱和溴水至溶液呈现浅黄色，边滴加边摇，至黄色不褪去为止（约1mL）。

③加热煮沸，除去过量的溴，再继续煮沸5min，立即冷却，加入足量15%碘化钾溶液，摇匀。

④加入少量淀粉溶液作指示剂，再用0.002mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定至终点。

⑤重复两次，平均消耗Na2S2O3溶液9.00mL

相关反应为：I－＋3Br2＋3H2O = IO3－＋6H+＋6Br－，IO3－＋5I－＋6H+ = 3I2＋3H2O，I2+2S2O32－= 2I－＋S4O62－

（6）请根据上述数据计算该碘盐含碘量为_______________mg·kg－1。

Answer 1

【答案】蓝 2 I－+2 NO2－+ 4 H+ = I2 + 2 NO↑ + 2 H2O 液柱高度保持不变 防止倒吸 NaOH 2:1 c 控制滴加硫酸的速度 溶液变澄清（或混浊消失或淡黄色固体消失） 取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液（或过滤，取滤液），滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质 38.1。

【解析】

（1）根据题设条件可知，硫酸酸化的NaNO2将碘盐中少量的I-氧化为使淀粉变蓝的I2，自身被还原为无色气体NO，其化学方程式为：2I-+2NO2-+4H+=I2+2NO↑+2H2O；

（2）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变，则整个装置气密性良好。由实验装置结构特征，可知装置D为安全瓶，防止倒吸；装置E中为NaOH溶液，吸收多余的二氧化硫，防止污染空气；

（3）根据题目所给3个反应，可得出对应关系：2Na2S～2H2S～3S～3 Na2SO3，2Na2S反应时同时生成2Na2SO3，还需要Na2SO3，所以烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2：1；

（4）观察SO2的生成速率，发生强酸制取弱酸的反应，a不生成二氧化硫，bd中物质均与二氧化硫反应，只有c中饱和NaHSO3溶液适合制取二氧化硫；

答案选c；

实验中，为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的操作是控制滴加硫酸的速度；

Ⅲ中发生S（g）+Na2SO3（aq）Na2S2O3（aq），反应达到终点是S完全溶解，可观察到溶液变澄清（或混浊消失或淡黄色固体消失）；

（5）检测产品中是否存在Na2SO4，操作、现象和结论为取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液（或过滤，取滤液），滴入几滴BaCl2溶液，若产生白色沉淀则说明产品中含有Na2SO4，若没有产生白色沉淀则说明产品中不含Na2SO4；

（6）从以上提供的方程式中可知关系式为：I-IO3-3I26S2O32－，设含碘元素物质的量为x，I-IO3-3I26S2O32－

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x 0.002mol/L×0.009L

解得x = = 3.0×10－6 mol，故所含碘元素的质量为3.0×10－6 mol×127 g/mol = 3.81×10－1 mg，所以该加碘盐样品中碘元素的含量为(3.81×10－1 mg)/0.01 kg = 38.1 mg·kg—1。