Question

14．碘元素有“智力元素”之稱．研究性學(xué)習(xí)小組做了如下實(shí)驗(yàn)探究海帶中碘元素存在并測(cè)定其中碘元素的含量．

（1）操作Ⅰ為灼燒，則灼燒時(shí)用坩堝 盛裝海帶，操作Ⅱ?yàn)檫^(guò)濾
（2）水浸時(shí)通常要將懸濁液煮沸2-3min，目的是加快含碘物質(zhì)在水中的溶解，以使灰燼中的含碘物質(zhì)盡可能多的進(jìn)入溶液
（3）操作Ⅲ，是同學(xué)們對(duì)溶液A中碘元素的存在形式進(jìn)行的探究實(shí)驗(yàn)．
[推測(cè)]：①以IO₃^-形式存在；  ②以I^-形式存在
[查閱資料]：IO₃^-具有較強(qiáng)的氧化性，I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-
將上述溶液稀釋配制成200mL溶液，請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)探究．限選試劑：3%H₂O₂溶液、KSCN溶液、FeCL₂溶液、稀硫酸

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
①	取少量稀釋后的溶液A加入淀粉后再用硫酸酸化，分裝于試管Ⅰ、Ⅱ	無(wú)現(xiàn)象
②	往試管Ⅰ中加入FeCl2溶液后，加入2滴KSCN溶液并振蕩	無(wú)現(xiàn)象	證明不是以IO3-形式存在
③	往試管Ⅱ中加入3%H2O2溶液并振蕩	溶液變藍(lán)	證明以I-形式存在

（4）定量檢驗(yàn)海帶中的碘含量：
①取20mL稀釋后溶液A分別于錐形瓶，分別用酸式滴定管滴加0.01mol/LKMnO₄
溶液至溶液剛顯淺紅色，將I^-氧化為I₂并得到溶液B
②在溶液B加入兩滴淀粉溶液，用0.01mol/LN_aS₂O₃溶液，滴定至終點(diǎn)，終點(diǎn)現(xiàn)象為溶液藍(lán)色剛好褪去，30s內(nèi)不恢復(fù)藍(lán)色，記錄數(shù)據(jù)，重復(fù)上測(cè)定步驟①、②兩次，三次平均消耗Na₂S₂O₃溶液體積為VmL，計(jì)算海帶中碘元素的百分含量$\frac{1.27V}{a}$×100%．
（假設(shè)操作Ⅰ、Ⅱ過(guò)程中碘不損失，原子量I-127）

Answer 1

分析 干海帶灼燒得到固體粉末Ⅰ，水浸后得到濁液，操作Ⅱ是過(guò)濾得到溶液A，操作Ⅲ是將上述溶液稀釋配制成200mL溶液，用高錳酸鉀溶液氧化得到碘單質(zhì)，用硫代硫酸鈉吸收碘單質(zhì)測(cè)定碘的含量，
（1）依據(jù)流程圖分析，操作Ⅰ固體灼燒在坩堝中；操作Ⅱ是分離固體和液體的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)濾；
（2）加熱使含碘物質(zhì)更多地溶解于水溶液中；
（3）②利用亞鐵離子具有還原性，碘酸根離子在酸性溶液中具有氧化性，檢驗(yàn)是否含有鐵離子；
③利用試劑過(guò)氧化氫具有氧化性可以氧化碘離子為碘單質(zhì)，遇到淀粉變藍(lán)；
（4）依據(jù)A溶液中碘離子被高錳酸鉀溶液氧化為碘單質(zhì)，碘單質(zhì)被硫代硫酸鈉溶液還原為碘離子，中和滴定過(guò)程中，到藍(lán)色恰好褪去不再變化證明反應(yīng)到終點(diǎn)；依據(jù)離子方程式計(jì)算得到碘 元素含量．

解答 解：（1）流程圖分析，操作Ⅰ固體灼燒在坩堝中；操作Ⅱ是分離固體和液體的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)濾，
故答案為：坩堝；過(guò)濾；
（2）水浸要將懸濁液煮沸2-3min是為了增大含碘物質(zhì)的溶解度，使更多的含碘物質(zhì)溶解，
故答案為：加快含碘物質(zhì)在水中的溶解，以使灰燼中的含碘物質(zhì)盡可能多的進(jìn)入溶液；
（3）②利用亞鐵離子具有還原性，碘酸根離子在酸性溶液中具有氧化性，檢驗(yàn)是否含有鐵離子，往試管I中加入氯化亞鐵溶液，后加入2滴KSCN溶液并振蕩，無(wú)血紅色出現(xiàn)證明不是以IO₃^-形式存在；
故答案為：FeCl₂溶液，后加入2滴KSCN溶液并振蕩；
③往試管II中加入3%過(guò)氧化氫具有氧化性可以氧化碘離子為碘單質(zhì)，遇到淀粉變藍(lán)，
故答案為：3% H₂O₂溶液并振蕩；溶液變藍(lán)；
（4）A溶液中碘離子被高錳酸鉀溶液氧化為碘單質(zhì)，碘單質(zhì)被硫代硫酸鈉溶液還原為碘離子，中和滴定過(guò)程中，到藍(lán)色恰好褪去不再變化證明反應(yīng)到終點(diǎn)；設(shè)碘離子物質(zhì)的量為x，
2I^-～I(xiàn)₂～2Na₂S₂O₃
2          2
x        0.01mol/L×V×10^-3L
x=V×10^-5mol
200ml溶液中含碘元素物質(zhì)的量為=V×10^-4mol
海帶中碘元素的百分含量=$\frac{V×1{0}^{-4}×127g/mol}{ag}$×100%=$\frac{1.27V}{a}$×100%，
故答案為：溶液藍(lán)色剛好褪去，30s內(nèi)不恢復(fù)藍(lán)色，$\frac{1.27V}{a}$×100%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)制備的流程分析判斷，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)原則和步驟，滴定實(shí)驗(yàn)的計(jì)算應(yīng)用，反應(yīng)現(xiàn)象和物質(zhì)性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．