题目内容


某化学兴趣小组对加碘食盐中的KIO3进行研究,它是一种白色粉末,常温下很稳定,加热至560 ℃开始分解。在酸性条件下KIO3是一种较强的氧化剂,与HI、H2O2等作用,被还原为碘单质。

(1)学生甲设计实验测出加碘食盐中碘元素的含量,步骤如下:

a.称取w g加碘盐,加适量蒸馏水溶解;     b.用稀硫酸酸化,再加入过量KI溶液;

c.以淀粉为指示剂,用物质的量浓度为1.00×10-3 mol·L-1的 Na2S2O3溶液滴定(滴定时的反应方程式:

I2+2S2O===2I-+S4O)。

操作b涉及的主要反应的离子方程式为   ▲   ;滴定时,Na2S2O3溶液应放在   ▲   (填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”),滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液20.00 mL,其终点颜色变化为     ▲     ;加碘食盐样品中的碘元素含量是     ▲      mg·kg-1(以含w的代数式表示)。

(2)学生乙对纯净的NaCl(不含KIO3)进行了下列实验:

顺序

步骤

实验现象

①

取少量纯净的NaCl,加蒸馏水溶解

溶液无变化

②

滴入淀粉­KI溶液,振荡

溶液无变化

③

放置片刻,再滴加稀H2SO4,振荡

溶液变蓝色

请推测实验③中产生蓝色现象的可能原因是(用离子方程式表示):     ▲     。由学生乙的实验结果推知,学生甲的实验结果将     ▲     (填“偏大、偏小或无影响”)。


【知识点】氯、溴、碘及其化合物的综合应用;测量物质的含量

【答案解析】(1)5I-+IO3-+6H+ =3I2+3H2O   碱式滴定管 蓝色变无色,且保持半分钟不变色 1270/3W

(2)4I-+O2+4H+  = 2H2O +I2  偏大

  解析::(1)用稀硫酸酸化,再加入过量KI溶液,b涉及的主要反应的离子方程式为5I-+IO3-+6H+ =3I2+3H2O;Na2S2O3为强碱弱酸盐,因为硫代硫酸根离子水解,Na2S2O3溶液呈弱碱性,所以滴定时Na2S2O3溶液应放在碱式滴定管中;
b.中生成I2,c.中使用淀粉作为指示剂;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,滴定终点现象为:溶液蓝色褪色,半分钟内不恢复蓝色;
20mL溶液消耗Na2S2O3的物质的量为1.00×10-3mol/L×0.02L=2.00×10-5mol,根据IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,则:
IO3-~3I2~6S2O32-
1              6
xmol     2.00×10-5mol

解得X=2.00×10-5÷6,加碘食盐样品中的碘元素含量是2.00×10-5÷6×127×106÷W=1270/3W(mg·kg-1)

(2)酸性条件下,碘离子被氧气氧化生成碘单质,离子反应方程式为:4I-+4H++O2=2I2+2H2O;且酸性条件下,过量的碘离子易被空气中氧气氧化生成碘单质,因b.用稀硫酸酸化,再加入过量KI溶液,所以导致测定结果偏大,

【思路点拨】本题以碘酸钾中碘的测定为载体考查了氧化还原滴定的应用、对实验原理理解,注意掌握碘及其化合物的性质是解答本题的关键,题目难度中等.


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