Question

4．有一种测定海带中碘含量的方法是：
①将海带完全灰化使海带中的碘转化成碘化钾、碘化钠等金属碘化物．
②加水充分溶解并滤去残渣（不含碘），调节溶液至碱性，然后加入足量的高锰酸钾将I^-氧化成IO₃^-．
③过量的高锰酸钾在酸性条件下用草酸（H₂C₂O₄）除去．
④加入KI与IO₃^-反应生产I₂，将溶液浓缩至合适体积，再用Na₂S₂O₃滴定．发生的主要反应如下：
I^-+6MnO₄^-+6OH^-=IO₃^-+6MnO₄^2-+3H₂O
IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O
I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-
请回答下列问题：
（1）写出用草酸除去过量高锰酸钾的离子方程式5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
（2）配制0.050mol•L^-1 Na₂S₂O₃溶液500mL．
a．配制该溶液需取Na₂S₂O₃晶体3.95 g
b．完成本操作所必需的仪器有：电子天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500ml容量瓶、胶头滴管以及等质量的两片滤纸．
（3）过滤时需对残渣进行洗涤，洗涤的方法是将蒸馏水沿玻璃棒注入漏斗直至没过沉淀，自然滤干，如何检验碘化物已完全洗出：取少量滤出液，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若没有生成黄色沉淀，说明已全部洗出．
（4）已知取样海带为15克，滴定时消耗0.050mol•L^-1Na₂S₂O₃溶液12mL．此海带样品含碘量为0.847g/kg．（保留三位有效数字）

Answer 1

分析 （1）高锰酸钾溶液具有强氧化性能氧化草酸生成二氧化碳；
（2）a．配制0.050mol•L^-1 Na₂S₂O₃溶液500mL，计算需要硫代硫酸钠物质的量，得到称量的质量；
b．溶液配制过程为计算、称量、溶解、转移、定容等步骤，据此选择仪器；
（3）沉淀洗涤在过滤器中进行，用水浸没后自然流下；检验碘化物已完全洗出检验滤液中是否含碘离子，据此设计实验过程；
（4）I^-+6MnO₄^-+6OH^-=IO₃^-+6MnO₄^2-+3H₂O
IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O
I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-
结合反应的定量关系计算；

解答 解：（1）高锰酸钾溶液具有强氧化性能氧化草酸生成二氧化碳，反应的离子方程式为：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
故答案为：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
（2）a．配制0.050mol•L^-1 Na₂S₂O₃溶液500mL，计算需要硫代硫酸钠物质的量=0.050mol/L×0.5L=0.025mol，质量=0.025mol×158g/mol=3.95g，
故答案为：3.95；
b．配制0.050mol•L^-1 Na₂S₂O₃溶液500mL，计算、称量、溶解、转移、定容等步骤，完成本操作所必需的仪器有：电子天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500ml容量瓶、胶头滴管，
故答案为：500ml容量瓶、胶头滴管；
（3）过滤时需对残渣进行洗涤，洗涤的方法是：将蒸馏水沿玻璃棒注入漏斗直至没过沉淀，自然滤干，检验碘化物已完全洗出的方法是：取少量滤出液，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若没有生成黄色沉淀，说明已全部洗出，
故答案为：将蒸馏水沿玻璃棒注入漏斗直至没过沉淀，自然滤干；取少量滤出液，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若没有生成黄色沉淀，说明已全部洗出；
（4）I^-+6MnO₄^-+6OH^-=IO₃^-+6MnO₄^2-+3H₂O
IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O
I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-
得到I^-～IO₃^-～3I₂～6S₂O₃^2-，
      1                         6
     n                0.050mol•L^-1×0.012L
n=0.0001mol，
此海带样品含碘量=$\frac{0.0001mol×127g/mol}{0.015kg}$=0.847g/kg，
故答案为：0.847．

点评 本题考查了溶液配制、沉淀洗涤、离子检验、离子含量测定的方法和实验过程分析判断，掌握基础是解题关键，题目难度中等．