Question

20．某化學(xué)小組為測定碘鹽中KIO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)并制備少量KIO₃，進(jìn)行了如下實驗．
I．測定加碘鹽中KIO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（雜質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)）
已知：KIO₃+3H₂SO₄+5KI=3I₂+3K₂CO₃+3H₂O；   I₂+2Na₂S₂O₃=2Na I+Na ₂S₄O₆
步驟一：準(zhǔn)確稱取a g加碘鹽，配制成250mL溶液；
步驟二：取所配溶液25.00mL于錐形瓶中，加稀硫酸酸化，再加入足量KI溶液；
步驟三：以淀粉為指示劑，用c mol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液滴定步驟二所得溶液至終點，記錄數(shù)據(jù)；重復(fù)滴定2次，平均消耗Na₂S₂O₃溶液12.00mL．
（1）步驟一中配制250mL溶液用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒和量筒外，還有250mL容量瓶．
（2）步驟三中到達(dá)滴定終點時的現(xiàn)象為溶液藍(lán)色褪色．
（3）實驗測得此加碘鹽中KIO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)$\frac{428c}{a}$%．
Ⅱ．實驗室制備KIO₃
已知：碘酸鹽可以用氯氣在堿性溶液中氧化碘化物得到．該化學(xué)小組通過以下裝置制備KIO₃．

（4）裝置A中反應(yīng)的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（5）裝置B中的試劑為飽和食鹽水．
（6）寫出裝置C中生成KIO₃的離子方程式3Cl₂+I^-+6OH^-=6Cl^-+IO₃^-+3H₂O．
（7）上述實驗裝置存在一處明顯缺陷，請指出缺少吸收氯氣的尾氣吸收裝置．

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）配制250mL溶液用到的儀器有托盤天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、250mL容量瓶、量筒（可用可不用），據(jù)此判斷；
（2）步驟二中生成I₂，加入淀粉，溶液呈藍(lán)色，用Na₂S₂O₃溶液滴定，I₂反應(yīng)完畢，溶液藍(lán)色褪色；
（3）根據(jù)關(guān)系式KIO₃～3I₂～6Na₂S₂O₃計算；
Ⅱ、（4）由題目信息可知，氯氣在堿性溶液中氧化碘化物得到碘酸鹽，由裝置圖可知，裝置A為制備氯氣，加熱制備氯氣，實驗室通常用二氧化錳與濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣與水制備；
（5）濃鹽酸具有揮發(fā)性，制備的氯氣中含有HCl，影響C裝置中的反應(yīng)，裝置B吸收HCl將其除去，通常用飽和食鹽水吸收HCl，降低氯氣的溶解；
（6）由題目信息可知，氯氣在堿性溶液中氧化碘化物得到碘酸鹽，故裝置C中發(fā)生反應(yīng)為氯氣在堿性條件下氧化I^-，生成氯離子、碘酸根與水；
（7）由于氯氣有毒，直接排放到大氣中，會污染大氣，應(yīng)在C之后添加尾氣吸收裝置，吸收氯氣，防止污染大氣．

解答 解：Ⅰ、（1）配制250mL溶液用到的儀器有托盤天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、250mL容量瓶、量筒（可用可不用），故還需要的玻璃儀器有：250mL容量瓶，
故答案為：250mL容量瓶；
（2）步驟二中生成I₂，加入淀粉，溶液呈藍(lán)色，用Na₂S₂O₃溶液滴定，I₂反應(yīng)完畢，溶液藍(lán)色褪色，
故答案為：溶液藍(lán)色褪色；
（3）25mL溶液消耗Na₂S₂O₃的物質(zhì)的量為c mol•L^-1×0.012L=0.012mol，故250mL溶液應(yīng)消耗Na₂S₂O₃的物質(zhì)的量為0.012cmol×10=0.12cmol，令250mL溶液中KIO₃的物質(zhì)的量為xmol，則：
KIO₃～～～～3I₂～～～～6Na₂S₂O₃
1                                      6
xmol                          0.12cmol
所以x=0.02c
故加碘鹽中KIO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)$\frac{0.02cmol×214g/mol}{ag}$×100%=$\frac{428c}{a}$%，
故答案為：$\frac{428c}{a}$%；
Ⅱ、（4）由題目信息可知，氯氣在堿性溶液中氧化碘化物得到碘酸鹽，由裝置圖可知，裝置A為制備氯氣，加熱制備氯氣，實驗室通常用二氧化錳與濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣與水制備，裝置A的反應(yīng)離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（5）濃鹽酸具有揮發(fā)性，制備的氯氣中含有HCl，影響C裝置中的反應(yīng)，裝置B吸收HCl將其除去，通常用飽和食鹽水吸收HCl，降低氯氣的溶解，
故答案為：飽和食鹽水；
（6）由題目信息可知，氯氣在堿性溶液中氧化碘化物得到碘酸鹽，故裝置C中發(fā)生反應(yīng)為氯氣在堿性條件下氧化I^-，生成氯離子、碘酸根與水，反應(yīng)離子方程式為3Cl₂+I^-+6OH^-=6Cl^-+IO₃^-+3H₂O，
故答案為：3Cl₂+I^-+6OH^-=6Cl^-+IO₃^-+3H₂O；
（7）由于氯氣有毒，直接排放到大氣中，會污染大氣，應(yīng)在C之后添加尾氣吸收裝置，吸收氯氣，防止污染大氣，
故答案為：缺少吸收氯氣的尾氣吸收裝置．

點評 本題考查了氧化還原滴定的應(yīng)用、對實驗原理理解與實驗裝置的評價、閱讀獲取信息的能力，題目難度中等，是對知識的綜合運用與分析解決問題能力的考查，注意基礎(chǔ)知識的掌握．