Question

某科研小组欲测定一种溶液中某微量的IO₃^-的浓度，采用“化学放大”的方法．取1L 含IO₃^-的该溶液和足量的KI溶液混合，加入一定量的H₂SO₄，使IO₃^-均转化为I₂．用CCl₄萃取I₂（萃取率为100%），然后再用肼的水溶液将I₂反萃取至水相（N₂H₄+2I₂=4I^-+N₂+4H⁺），再用过量的Br₂氧化，除去剩余的Br₂后加入过量的KI，加H₂SO₄酸化，此时被Br₂氧化后所得的IO₃^-又与I^-结合生成I₂．用淀粉做指示剂，用Na₂S₂O₃标准溶液（c=0.100mol?L^-1）滴定，消耗Na₂S₂O₃ 20.06mL．试计算原溶液中IO₃^-的浓度．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：含IO₃^-的溶液和足量的KI溶液混合，发生反应：5I^-+IO₃+^-+6H⁺=3I₂+3H₂O；肼的水溶液将I₂反萃取至水相，得到的I^-被Br₂氧化生成IO₃^-，除去剩余的Br₂后，溶液加入KI，再加入硫酸酸化，又发生反应：5I^-+IO₃+^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，用Na₂S₂O₃标准溶液滴定，发生反应：2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI，根据方程式先计算与Na₂S₂O₃反应的I₂的物质的量，再计算溴氧化得到n（KIO₃），根据I元素守恒计算开始氧化得到的n（I₂），再根据方程式计算原溶液中n（KIO₃），据此解答．

解答： 解：用Na₂S₂O₃标准溶液滴定，发生反应：2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI，与Na₂S₂O₃反应的I₂的物质的量为：n（I₂）=

1

2

×20.06×10^-3L×0.100mol/L=1.003×10^-3mol，
由5I^-+IO₃+^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，则溴氧化得到n（KIO₃）=

1

3

×1.003×10^-3mol，
根据I元素守恒可知，开始氧化得到的n（I₂）=

1

2

×

1

3

×1.003×10^-3mol，由5I^-+IO₃+^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，可知原溶液中n（IO₃^-）=

1

3

×

1

2

×

1

3

×1.003×10^-3mol=

1

18

×1.003×10^-3mol，
故原溶液中c（IO₃^-）=

1

18

×1.003×10^-3mol÷1L=5.57×10^-5 mol?L^-1，
答：原溶液中IO₃^-的浓度为5.57×10^-5 mol?L^-1．

点评：本题考查氧化还原反应滴定计算，难度中等，明确反应的反应是关键，为易错题目，注意溴氧化得到n（IO₃^-）不等于与原溶液中n（IO₃^-）．