Question

18．滴定实验是中学常用的定量实验，主要原理是利用已知浓度的某溶液滴加到未知浓度的溶液中，通过恰好完全反应的“终点”的判断，实验测出消耗的两种物质的量来计算未知浓度的溶液的浓度．
下面是甲同学用滴定实验来测定食用精制盐中的碘含量（食盐中加入一定量的KIO₃）．
已知：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，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．以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.000×10^-3 mol/L的Na₂S₂O₃溶液15.00mL，恰好反应完全．
（1）配平化学方程式1KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O
（2）判断c中反应恰好完全依据的现象是：当滴加最后一滴Na₂S₂O₃溶液后，溶液由蓝色变为无色，且颜色半分钟内不改变．
（3）根据以上实验，所测精制食盐中的碘含量是$\frac{635}{W}$mg/kg．（以含w的代数式表示）
（4）已知在酸性环境下：2H⁺+S₂O₃^2-=S↓+SO₂↑+H₂O，所以乙同学认为在c操作前应先加适量NaOH中和多余硫酸至溶液中性，否则实验测得食盐中碘的含量会偏高（填“偏高”或“偏低”或“没有影响”）

Answer 1

分析 （1）元素化合价变化和电子守恒配平书写化学方程式，碘元素化合价+5价，-1价变化为0价；
（2）以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.000×10^-3 mol/L的Na₂S₂O₃溶液和碘单质反应，变蓝色的溶液颜色退去；
（3）依据化学方程式的定量关系计算，KIO₃～3I₂～6Na₂S₂O₃；
（4）酸性环境下：2H⁺+S₂O₃^2-=S↓+SO₂↑+H₂O，滴定前需要加入氢氧化钠溶液中和至中性，若不中和消耗Na₂S₂O₃溶液体积增大，测定结果会增大．

解答 解：（1）碘元素化合价+5价，-1价变化为0价，电子转移总数为5，则KI前系数5，KIO₃前系数1，结合原子守恒配平化学方程式为：KIO₃+5 KI+3 H₂SO₄=3 K₂SO₄+3 I₂+3H₂O，
故答案为：1，5，3，3，3，3；
（2）以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.000×10^-3 mol/L的Na₂S₂O₃溶液和碘单质反应，I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，变蓝色的溶液颜色退去变为无色，
故答案为：蓝；无；
（3）KIO₃+5 KI+3 H₂SO₄=3 K₂SO₄+3 I₂+3H₂O，I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，
I～KIO₃～3I₂～6Na₂S₂O₃
1             6
n              2.000×10^-3 mol/L×0.0150L
n=$\frac{2.000×1{0}^{-3}mol/L×0.0150L}{6}$=5.00×10^-6mol
所测精制食盐中的碘含量是=$\frac{5.00×1{0}^{-6}mol×127g/mol}{Wg}$=$\frac{635}{W}$mg/kg，
故答案为：$\frac{635}{W}$；
（4）酸性环境下：2H⁺+S₂O₃^2-=S↓+SO₂↑+H₂O，滴定前需要加入氢氧化钠溶液中和至中性，若不中和消耗Na₂S₂O₃溶液体积增大，计算得到碘元素含量会偏高，
故答案为：先加适量NaOH中和多余硫酸至溶液中性；偏高．

点评 本题考查学生对实验设计、操作、实验结果分析的能力，主要是滴定实验的过程分析应用，实验基本操作，掌握基础是解题关键，题目难度中等．