Question

20．某化学小组为测定碘盐中KIO₃的质量分数并制备少量KIO₃，进行了如下实验．
I．测定加碘盐中KIO₃的质量分数（杂质不发生反应）
已知：KIO₃+3H₂SO₄+5KI=3I₂+3K₂CO₃+3H₂O；   I₂+2Na₂S₂O₃=2Na I+Na ₂S₄O₆
步骤一：准确称取a g加碘盐，配制成250mL溶液；
步骤二：取所配溶液25.00mL于锥形瓶中，加稀硫酸酸化，再加入足量KI溶液；
步骤三：以淀粉为指示剂，用c mol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液滴定步骤二所得溶液至终点，记录数据；重复滴定2次，平均消耗Na₂S₂O₃溶液12.00mL．
（1）步骤一中配制250mL溶液用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外，还有250mL容量瓶．
（2）步骤三中到达滴定终点时的现象为溶液蓝色褪色．
（3）实验测得此加碘盐中KIO₃的质量分数$\frac{428c}{a}$%．
Ⅱ．实验室制备KIO₃
已知：碘酸盐可以用氯气在碱性溶液中氧化碘化物得到．该化学小组通过以下装置制备KIO₃．

（4）装置A中反应的离子方程式为MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（5）装置B中的试剂为饱和食盐水．
（6）写出装置C中生成KIO₃的离子方程式3Cl₂+I^-+6OH^-=6Cl^-+IO₃^-+3H₂O．
（7）上述实验装置存在一处明显缺陷，请指出缺少吸收氯气的尾气吸收装置．

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）配制250mL溶液用到的仪器有托盘天平、药匙、玻璃棒、烧杯、250mL容量瓶、量筒（可用可不用），据此判断；
（2）步骤二中生成I₂，加入淀粉，溶液呈蓝色，用Na₂S₂O₃溶液滴定，I₂反应完毕，溶液蓝色褪色；
（3）根据关系式KIO₃～3I₂～6Na₂S₂O₃计算；
Ⅱ、（4）由题目信息可知，氯气在碱性溶液中氧化碘化物得到碘酸盐，由装置图可知，装置A为制备氯气，加热制备氯气，实验室通常用二氧化锰与浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气与水制备；
（5）浓盐酸具有挥发性，制备的氯气中含有HCl，影响C装置中的反应，装置B吸收HCl将其除去，通常用饱和食盐水吸收HCl，降低氯气的溶解；
（6）由题目信息可知，氯气在碱性溶液中氧化碘化物得到碘酸盐，故装置C中发生反应为氯气在碱性条件下氧化I^-，生成氯离子、碘酸根与水；
（7）由于氯气有毒，直接排放到大气中，会污染大气，应在C之后添加尾气吸收装置，吸收氯气，防止污染大气．

解答 解：Ⅰ、（1）配制250mL溶液用到的仪器有托盘天平、药匙、玻璃棒、烧杯、250mL容量瓶、量筒（可用可不用），故还需要的玻璃仪器有：250mL容量瓶，
故答案为：250mL容量瓶；
（2）步骤二中生成I₂，加入淀粉，溶液呈蓝色，用Na₂S₂O₃溶液滴定，I₂反应完毕，溶液蓝色褪色，
故答案为：溶液蓝色褪色；
（3）25mL溶液消耗Na₂S₂O₃的物质的量为c mol•L^-1×0.012L=0.012mol，故250mL溶液应消耗Na₂S₂O₃的物质的量为0.012cmol×10=0.12cmol，令250mL溶液中KIO₃的物质的量为xmol，则：
KIO₃～～～～3I₂～～～～6Na₂S₂O₃
1                                      6
xmol                          0.12cmol
所以x=0.02c
故加碘盐中KIO₃的质量分数$\frac{0.02cmol×214g/mol}{ag}$×100%=$\frac{428c}{a}$%，
故答案为：$\frac{428c}{a}$%；
Ⅱ、（4）由题目信息可知，氯气在碱性溶液中氧化碘化物得到碘酸盐，由装置图可知，装置A为制备氯气，加热制备氯气，实验室通常用二氧化锰与浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气与水制备，装置A的反应离子方程式为MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（5）浓盐酸具有挥发性，制备的氯气中含有HCl，影响C装置中的反应，装置B吸收HCl将其除去，通常用饱和食盐水吸收HCl，降低氯气的溶解，
故答案为：饱和食盐水；
（6）由题目信息可知，氯气在碱性溶液中氧化碘化物得到碘酸盐，故装置C中发生反应为氯气在碱性条件下氧化I^-，生成氯离子、碘酸根与水，反应离子方程式为3Cl₂+I^-+6OH^-=6Cl^-+IO₃^-+3H₂O，
故答案为：3Cl₂+I^-+6OH^-=6Cl^-+IO₃^-+3H₂O；
（7）由于氯气有毒，直接排放到大气中，会污染大气，应在C之后添加尾气吸收装置，吸收氯气，防止污染大气，
故答案为：缺少吸收氯气的尾气吸收装置．

点评 本题考查了氧化还原滴定的应用、对实验原理理解与实验装置的评价、阅读获取信息的能力，题目难度中等，是对知识的综合运用与分析解决问题能力的考查，注意基础知识的掌握．