Question

16．市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明：

产品标准	GB5461
产品等级	一级
配料	食盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量（以I计）	20～50mg/kg
分装日期
分装企业

（1）碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应，
kI O₃+5KI+3H₂ SO₄=3K₂ SO₄+3I₂+3H₂O
上述反应生成的I₂可用四氯化碳检验：确认有I₂生成的现象是CCl₄层呈紫色
利用Na₂SO₃稀溶液，将I₂还原，可从碘的四氯化碳溶液中回收四氯化碳．Na₂SO₃稀溶液与I₂反应的离子方程式为I₂+SO₃^2-+H₂O=2I^-+SO₄^2-+2H⁺．
（2）已知：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-某学生测定食用精制盐的碘含量，其步骤为：
a．准确称取w g食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解：
b．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；
c．以淀粉溶液为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.0×10^-3mol/L的Na₂S₂O₃溶液10.0mL，恰好反应完全．
①判断c中恰好完全反应依据的现象是滴最后一滴溶液，由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色．
②b中反应所产生的I₂的物质的量是多少？（写出计算过程）
③根据以上实验和包装袋说明测得精制盐的碘（I）含量（以含w的代数式表示，单位为mg/kg）．（写出计算过程）

Answer 1

分析 （1）I₂在四氯化碳中溶解度大于水中，溶于四氯化碳呈紫红色，Na₂SO₃稀溶液与I₂反应Na₂SO₃稀溶液具有还原性被氧化为硫酸钠，I₂具有氧化性，被还原为I^-，结合反应的电荷守恒和原子守恒配平写出离子方程式；
（2）①溶液呈蓝色，随反应I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-进行，溶液中没有碘，溶液由蓝色为无色；
②根据KIO₃+5KI+3H₂ SO₄=3K₂ SO₄+3I₂+3H₂O中反应方程式计算；
③根据I原子守恒找出碘酸钾中碘原子与碘单质的关系式分析计算．

解答 解：（1）I₂在四氯化碳中溶解度大于水中，溶于四氯化碳呈紫红色，确认有I₂生成的现象是CCl₄层呈紫色，Na₂SO₃稀溶液与I₂反应Na₂SO₃稀溶液具有还原性被氧化为硫酸钠，I₂具有氧化性，被还原为I^-，结合反应的电荷守恒和原子守恒配平写出离子方程式，Na₂SO₃稀溶液与I₂反应的离子方程式是：I₂+SO₃^2-+H₂O=2I^-+SO₄^2-+2H⁺，
故答案为：CCl₄层呈紫色，I₂+SO₃^2-+H₂O=2I^-+SO₄^2-+2H⁺；
（2）①碘遇淀粉变蓝色，所以溶液呈蓝色，随反应I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-进行，溶液中没有碘，溶液由蓝色为无色，说明反应到终点，判断c中反应恰好完全所依据的现象是：滴最后一滴溶液，由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色，
故答案为：滴最后一滴溶液，由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色；
②b中生成的碘在c中反应I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-，所以
    I₂ ～～～～～～2S₂O₃^2-，
  1mol             2mol
 1.0×10^-5mol   2.0×10^-3mol•L^-1×0.0025L×$\frac{100ml}{25ml}$=2.0×10^-5mol，
答：b中反应所产生的I₂的物质的量为1.0×10^-5；
③根据KIO₃+5KI+3H₂SO₄═3K₂SO₄+3I₂+3H₂O可知
               I～～～～～KIO₃～～～～～3I₂
碘酸钾中的碘  127g                      3mol   
              m                         1.0×10^-5mol
所以m=$\frac{127}{3}$×10^-5g，
所以设每千克食盐中含碘$\frac{1000g}{wg}$×$\frac{127}{3}$×10^-5g=$\frac{0.423}{w}$g=$\frac{423}{w}$mg，
即为$\frac{423}{w}$mg/kg，
答：根据KIO₃+5KI+3H₂SO₄═3K₂SO₄+3I₂+3H₂O可知
               I～～～～～KIO₃～～～～～3I₂
碘酸钾中的碘  127g                      3mol   
              m                         1.0×10^-5mol
所以m=$\frac{127}{3}$×10^-5g，
所以设每千克食盐中含碘$\frac{1000g}{wg}$×$\frac{127}{3}$×10^-5g=$\frac{0.423}{w}$g=$\frac{423}{w}$mg，
即为$\frac{423}{w}$mg/kg，测得精制盐的碘（I）含量为$\frac{423}{w}$mg/kg．

点评 本题考查了氧化还原反应方程式的配平及有关计算，计算时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．