Question

【題目】加碘食鹽中碘元素以KIO3形式存在，KIO3是一種白色粉末，常溫下很穩(wěn)定,加熱至560℃開(kāi)始分解。在酸性條件下KIO3是一種較強(qiáng)的氧化劑，與HI、H2O2等作用，被還原為碘單質(zhì)。某化學(xué)興趣小組對(duì)加碘食鹽中的KIO3含量進(jìn)行探究。

（1）學(xué)生甲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)出加碘食鹽中碘元素的含量，步驟如下:

a.稱取wg加碘鹽，加適量蒸餾水溶解;

b.用稀硫酸酸化，再加入過(guò)量KI 溶液;

c.以淀粉為指示劑，用物質(zhì)的量濃度為1.0×10-3mol/L的Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定 (滴定時(shí)的反應(yīng)方程式: I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。

操作b 涉及的主要反應(yīng)的離子方程式為_____；滴定時(shí),Na2S2O3溶液應(yīng)放在_____(填“酸式滴定管”或“堿式滴定管”)，滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗Na2S2O3溶液20.00 mL,其終點(diǎn)顏色變化為________；加碘食鹽樣品中的碘元素含量是________mg/kg (以含w的代數(shù)式表示)。

（2） 學(xué)生乙對(duì)純凈的NaCl (不含KIO3 )進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):

順序	步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①	取少量純凈的NaCl,加蒸餾水溶解	溶液無(wú)變化
②	滴入淀粉-KI溶液，振蕩	溶液無(wú)變化
③	放置片刻，再滴加稀H2SO4,振蕩	溶液變藍(lán)色

請(qǐng)推測(cè)實(shí)驗(yàn)③中產(chǎn)生藍(lán)色現(xiàn)象的可能原因是(用離子方程式表示):________。由學(xué)生乙的實(shí)驗(yàn)結(jié)果推知，學(xué)生甲的實(shí)驗(yàn)結(jié)果將_______(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。

Answer 1

【答案】 5I-+IO3-+6H+ =3I2+3H2O 堿式滴定管 溶液由藍(lán)色變無(wú)色，且保持半分鐘不變色 1270/3w 4I－+O2+4H+ ＝ 2H2O +I2 偏大

【解析】（1）根據(jù)題目的敘述酸性條件下碘酸鉀與HI作用得到單質(zhì)碘，所以向碘酸鉀溶液中加入碘化鉀和稀硫酸，應(yīng)該得到單質(zhì)碘、硫酸鉀和水，所以離子方程式為：5I-+IO3-+6H+ =3I2+3H2O。硫代硫酸鈉溶液應(yīng)該呈現(xiàn)弱堿性，所以應(yīng)該放在堿式滴定管中。本實(shí)驗(yàn)是以淀粉為指示劑，用硫代硫酸鈉溶液滴定溶液中的單質(zhì)碘，所以剛開(kāi)始溶液為藍(lán)色，隨著滴定的進(jìn)行，單質(zhì)碘逐漸被反應(yīng)，終點(diǎn)的顏色應(yīng)該是突然由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，所以答案為：溶液由藍(lán)色變無(wú)色，且保持半分鐘不變色。根據(jù)滴定中的兩個(gè)方程式得到IO3-～3I2～6 S2O32-。滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗Na2S2O3溶液20.00 mL，其中硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量為2.0×10-5mol，根據(jù)上面關(guān)系式得到IO3-為，所以碘元素的質(zhì)量為。因?yàn)闃悠返馁|(zhì)量為wg，所以食鹽中含有碘元素為。

（2）實(shí)驗(yàn)③中加入碘化鉀溶液后放置，再加入稀硫酸后溶液變藍(lán)，說(shuō)明是空氣中的氧氣將碘離子氧化為單質(zhì)碘，所以離子方程式為：4I－+O2+4H+ ＝ 2H2O +I2。根據(jù)這個(gè)結(jié)論，學(xué)生甲在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，不可避免會(huì)有一部分過(guò)量的碘化鉀中的碘離子被空氣氧化為單質(zhì)碘，計(jì)算時(shí)會(huì)認(rèn)為這些碘單質(zhì)都是由碘酸鉀氧化得到的，所以會(huì)將碘酸鉀的量算大，即實(shí)驗(yàn)的結(jié)果偏大。