Question

20．碘是人類必需的生命元素，在人體的生長發(fā)育過程中起著重要作用．
Ⅰ．人體碘的重要來源之一是食用加碘食鹽（含KIO₃）．為檢測食鹽中的KIO₃，并測定加碘食鹽樣品的碘含量，某實驗小組設計了如下實驗：
①用天平準確稱取w g食鹽樣品，加適量蒸餾水使其完全溶解．
②用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO₃與KI反應完全生成I₂．
③以淀粉為指示劑，逐滴加入濃度為2.0×10^-3mol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液6.00mL，恰好反應完全．（已知：I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-）
（1）配平步驟②中反應的離子方程式：1 IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O
（2）步驟③中判斷反應恰好完全的現(xiàn)象是溶液由藍色變?yōu)闊o色．
（3）上述實驗樣品中碘元素的含量是$\frac{{254×{{10}^{-3}}}}{w}$mg/g（以含w的代數(shù)式表達）．
Ⅱ．海帶或海苔中含有豐富的碘元素，也是人體碘的一種來源．如圖是實驗室從海帶（含I^-）中提取碘單質(zhì)的流程圖．

（1）步驟①中灼燒海帶用到的實驗儀器是a（填序號）．
a．坩堝        b．試管       c．蒸發(fā)皿         d．燒杯
（2）步驟②的實驗操作包括溶解和過濾．步驟④中分液所用的玻璃儀器是分液漏斗、燒杯．
（3）步驟③中反應的離子方程式是H₂O₂+2I^-+2H⁺═I₂+2H₂O．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）該反應中I元素化合價由-1價、+5價變?yōu)?價，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒、電荷守恒及原子守恒配平方程式；
（2）碘遇淀粉試液變藍色；
（3）根據(jù)硫代硫酸根離子和碘酸根離子之間關(guān)系式計算；
Ⅱ．在坩堝中灼燒干海帶得到海帶灰，將海帶灰用蒸餾水溶解，然后過濾得到濾液A，向濾液中加入稀硫酸和雙氧水，雙氧水在酸性條件下氧化碘離子生成碘，用有機溶劑萃取濾液B中碘，得到含有碘的有機溶液，最后蒸餾得到晶態(tài)碘；
結(jié)合題目分析解答．

解答 解：Ⅰ．（1）該反應中I元素化合價由-1價、+5價變?yōu)?價，轉(zhuǎn)移電子數(shù)5，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒、電荷守恒及原子守恒配平方程式為IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O，
故答案為：1；5；6；3；3；
（2）碘遇淀粉試液變藍色，步驟③中判斷反應恰好完全的現(xiàn)象是溶液由藍色變?yōu)闊o色，故答案為：溶液由藍色變?yōu)闊o色；
（3）根據(jù)IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O、I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-得關(guān)系式IO₃^----6S₂O₃^2-，
設碘酸根的物質(zhì)的量為x，
IO₃^----6S₂O₃^2-，
1mol   6mol
x      2.0×10^-3mol•L^-1×0.006L，
x=$\frac{2.0×1{0}^{-3}mol/L×6×1{0}^{-3}L×1mol}{6mol}$=2.0×10^-6mol，
根據(jù)碘原子守恒得n（I）=n（IO₃^-）=2.0×10^-6mol，
則碘元素含量=$\frac{2.0×1{0}^{-6}mol×127g/mol}{wg}$=$\frac{{254×{{10}^{-3}}}}{w}$mg/g；

故答案為：$\frac{{254×{{10}^{-3}}}}{w}$；
Ⅱ．在坩堝中灼燒干海帶得到海帶灰，將海帶灰用蒸餾水溶解，然后過濾得到濾液A，向濾液中加入稀硫酸和雙氧水，雙氧水在酸性條件下氧化碘離子生成碘，用有機溶劑萃取濾液B中碘，得到含有碘的有機溶液，最后蒸餾得到晶態(tài)碘；
 （1）通過以上分析知，灼燒海帶的儀器是坩堝，故選a；
（2）通過以上分析知，步驟②的實驗操作包括溶解和過濾；分液所用玻璃儀器為燒杯和分液漏斗，故答案為：溶解和過濾；分液漏斗；
（3）酸性條件下，雙氧水和碘離子發(fā)生氧化還原反應生成碘和水，離子方程式為H₂O₂+2I^-+2H⁺═I₂+2H₂O，故答案為：H₂O₂+2I^-+2H⁺═I₂+2H₂O．

點評 本題以碘與人體健康為載體考查海帶中碘的檢驗、氧化還原反應等知識點，涉及實驗基本操作、離子方程式的配平、離子方程式有關(guān)計算等知識點，側(cè)重考查學生實驗操作能力，題目難度不大．