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℃開始分解。在酸性條件下KIO3是一種較強的氧化劑，與HI、H2O2等作用，被還原為碘單質(zhì)。某化學興趣小組對加碘食鹽中的KIO3含量進行探究。

（1）學生甲設(shè)計實驗測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溶液進行滴定 (滴定時的反應方程式: I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。

操作b 涉及的主要反應的離子方程式為_____；滴定時,Na2S2O3溶液應放在_____(填“酸式滴定管”或“堿式滴定管”)，滴定至終點時消耗Na2S2O3溶液20.00 mL,其終點顏色變化為________；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） 學生乙對純凈的NaCl (不含KIO3 )進行了下列實驗:

順序	步驟	實驗現(xiàn)象
①	取少量純凈的NaCl,加蒸餾水溶解	溶液無變化
②	滴入淀粉-KI溶液，振蕩	溶液無變化
③	放置片刻，再滴加稀H2SO4,振蕩	溶液變藍色

請推測實驗③中產(chǎn)生藍色現(xiàn)象的可能原因是(用離子方程式表示):________。由學生乙的實驗結(jié)果推知，學生甲的實驗結(jié)果將_______(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

Answer 1

【答案】 5I-+IO3-+6H+ =3I2+3H2O 堿式滴定管 溶液由藍色變無色，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。硫代硫酸鈉溶液應該呈現(xiàn)弱堿性，所以應該放在堿式滴定管中。本實驗是以淀粉為指示劑，用硫代硫酸鈉溶液滴定溶液中的單質(zhì)碘，所以剛開始溶液為藍色，隨著滴定的進行，單質(zhì)碘逐漸被反應，終點的顏色應該是突然由藍色變?yōu)闊o色，所以答案為：溶液由藍色變無色，且保持半分鐘不變色。根據(jù)滴定中的兩個方程式得到IO3-～3I2～6 S2O32-。滴定至終點時消耗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。因為樣品的質(zhì)量為wg，所以食鹽中含有碘元素為。

（2）實驗③中加入碘化鉀溶液后放置，再加入稀硫酸后溶液變藍，說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)這個結(jié)論，學生甲在進行實驗時，不可避免會有一部分過量的碘化鉀中的碘離子被空氣氧化為單質(zhì)碘，計算時會認為這些碘單質(zhì)都是由碘酸鉀氧化得到的，所以會將碘酸鉀的量算大，即實驗的結(jié)果偏大。