Question

【題目】長(zhǎng)期缺碘和碘攝入過(guò)量都會(huì)對(duì)健康造成危害，目前加碘食鹽中碘元素絕大部分以IO3－存在，少量以I－存在�，F(xiàn)使用Na2S2O3對(duì)某碘鹽樣品中碘元素的含量進(jìn)行測(cè)定。

I．I－的定性檢測(cè)

（1）取少量碘鹽樣品于試管中，加水溶解。滴加硫酸酸化，再滴加數(shù)滴5%NaNO2和淀粉的混合溶液。若溶液變色，則存在I－，同時(shí)產(chǎn)生的無(wú)色氣體產(chǎn)生遇空氣變?yōu)榧t棕色，試寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式為_____________。

Ⅱ．硫代硫酸鈉的制備

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室可用如下裝置（略去部分加持儀器）制備Na2S2O35H2O。燒瓶C中發(fā)生反應(yīng)如下：

Na2S（aq）+H2O（l）+SO2（g）=Na2SO3（aq）+H2S（aq） （I）

2H2S（aq）+SO2（g）=3S（s）+2H2O（l） （II）

S（s）+Na2SO3（aq）Na2S2O3（aq） （III）

（2）儀器組裝完成后，關(guān)閉兩端活塞，向裝置B中的長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)注入液體至形成一段液柱，若_____________，則整個(gè)裝置氣密性良好。裝置D的作用是_____________ 。裝置E中為_____________溶液。

（3）為提高產(chǎn)品純度，應(yīng)使燒瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反應(yīng)，則燒瓶C中Na2S和Na2SO3物質(zhì)的量之比為_____________。

（4）裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率，其中的液體最好選擇____________。

a．蒸餾水 b．飽和Na2SO3溶液

c．飽和NaHSO3溶液 d．飽和NaHCO3溶液

實(shí)驗(yàn)中，為使SO2緩慢進(jìn)入燒瓶C，采用的操作是_____________。已知反應(yīng)（III）相對(duì)較慢，則燒瓶C中反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象__________________。

（5）反應(yīng)終止后，燒瓶C中的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮即可析出Na2S2O35H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質(zhì)。利用所給試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)產(chǎn)品中是否存在Na2SO4，簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)操作____________，現(xiàn)象和結(jié)論_________：。

已知Na2S2O35H2O遇酸易分解：S2O32+2H+=S↓+SO2↑+H2O

供選擇的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液

Ⅲ．碘含量的測(cè)定

巳知：①稱取10.00g碘鹽樣品，置于250mL錐形瓶中，加水100mL溶解，加2mL磷酸，搖勻。

②滴加飽和溴水至溶液呈現(xiàn)淺黃色，邊滴加邊搖，至黃色不褪去為止（約1mL）。

③加熱煮沸，除去過(guò)量的溴，再繼續(xù)煮沸5min，立即冷卻，加入足量15%碘化鉀溶液，搖勻。

④加入少量淀粉溶液作指示劑，再用0.002mol/L的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。

⑤重復(fù)兩次，平均消耗Na2S2O3溶液9.00mL

相關(guān)反應(yīng)為：I－＋3Br2＋3H2O = IO3－＋6H+＋6Br－，IO3－＋5I－＋6H+ = 3I2＋3H2O，I2+2S2O32－= 2I－＋S4O62－

（6）請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算該碘鹽含碘量為_______________mg·kg－1。

Answer 1

【答案】藍(lán) 2 I－+2 NO2－+ 4 H+ = I2 + 2 NO↑ + 2 H2O 液柱高度保持不變 防止倒吸 NaOH 2:1 c 控制滴加硫酸的速度 溶液變澄清（或混濁消失或淡黃色固體消失） 取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層清液（或過(guò)濾，取濾液），滴加BaCl2溶液，若出現(xiàn)沉淀則說(shuō)明含有Na2SO4雜質(zhì) 38.1。

【解析】

（1）根據(jù)題設(shè)條件可知，硫酸酸化的NaNO2將碘鹽中少量的I-氧化為使淀粉變藍(lán)的I2，自身被還原為無(wú)色氣體NO，其化學(xué)方程式為：2I-+2NO2-+4H+=I2+2NO↑+2H2O；

（2）儀器組裝完成后，關(guān)閉兩端活塞，向裝置B中的長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)注入液體至形成一段液柱，若液柱高度保持不變，則整個(gè)裝置氣密性良好。由實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)特征，可知裝置D為安全瓶，防止倒吸；裝置E中為NaOH溶液，吸收多余的二氧化硫，防止污染空氣；

（3）根據(jù)題目所給3個(gè)反應(yīng)，可得出對(duì)應(yīng)關(guān)系：2Na2S～2H2S～3S～3 Na2SO3，2Na2S反應(yīng)時(shí)同時(shí)生成2Na2SO3，還需要Na2SO3，所以燒瓶C中Na2S和Na2SO3物質(zhì)的量之比為2：1；

（4）觀察SO2的生成速率，發(fā)生強(qiáng)酸制取弱酸的反應(yīng)，a不生成二氧化硫，bd中物質(zhì)均與二氧化硫反應(yīng)，只有c中飽和NaHSO3溶液適合制取二氧化硫；

答案選c；

實(shí)驗(yàn)中，為使SO2緩慢進(jìn)入燒瓶C，采用的操作是控制滴加硫酸的速度；

Ⅲ中發(fā)生S（g）+Na2SO3（aq）Na2S2O3（aq），反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)是S完全溶解，可觀察到溶液變澄清（或混濁消失或淡黃色固體消失）；

（5）檢測(cè)產(chǎn)品中是否存在Na2SO4，操作、現(xiàn)象和結(jié)論為取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層清液（或過(guò)濾，取濾液），滴入幾滴BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀則說(shuō)明產(chǎn)品中含有Na2SO4，若沒(méi)有產(chǎn)生白色沉淀則說(shuō)明產(chǎn)品中不含Na2SO4；

（6）從以上提供的方程式中可知關(guān)系式為：I-IO3-3I26S2O32－，設(shè)含碘元素物質(zhì)的量為x，I-IO3-3I26S2O32－

1 6

x 0.002mol/L×0.009L

解得x = = 3.0×10－6 mol，故所含碘元素的質(zhì)量為3.0×10－6 mol×127 g/mol = 3.81×10－1 mg，所以該加碘鹽樣品中碘元素的含量為(3.81×10－1 mg)/0.01 kg = 38.1 mg·kg—1。