Question

（2009?龍巖一模）測(cè)定平衡常數(shù)對(duì)定量認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)具有重要意義．已知：碘單質(zhì)能與I^-反應(yīng)成I₃^-，并在溶液中建立如下平衡：I₂+I^-?I₃^-．通過測(cè)平衡體系中c（I₂）、c（I^-）和c（I₃^-），就可求得該反應(yīng)的平衡常數(shù)．
I、某同學(xué)為測(cè)定上述平衡體系中c（I₂），采用如下方法：取V₁ mL平衡混合溶液，用c mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液進(jìn)行滴定（反應(yīng)為I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆），消耗V₂ mL的Na₂S₂O₃溶液．根據(jù)V₁、V₂和c可求得c（I₂）．
（1）上述滴定時(shí)，可采用

淀粉

做指示劑，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是

溶液由藍(lán)色變無色

．
（2）下列對(duì)該同學(xué)設(shè)計(jì)方案的分析，正確的是

C

（填字母）．
A．方案可行．能準(zhǔn)確測(cè)定溶液中的c（I₂）
B．不可行．因?yàn)镮^-能與Na₂S₂O₃發(fā)生反應(yīng)
C．不可行．只能測(cè)得溶液中c（I₂）與c（I₃^-）之和
Ⅱ、科研實(shí)踐中可采用下述方法來測(cè)定該反應(yīng)的平衡常數(shù)（室溫條件下進(jìn)行）：

已知：①I^-和I₃^-不溶于CCl₄；②一定溫度下碘單質(zhì)在四氯化碳和水混合液體中，碘單質(zhì)的濃度比值即

c[I2(CCl4)]

c[I2(H2O)]

是一個(gè)常數(shù)（用K_d表示，稱為分配系數(shù)），且室溫條件下K_d=85．
回答下列問題：
（3）操作Ⅰ使用的玻璃儀器中，除燒杯、玻璃棒外，還需要的儀器是

分液漏斗

（填名稱）．
（4）下層液體中碘單質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是

0.085mol/L

．
（5）實(shí)驗(yàn)測(cè)得上層溶液中c（I₃^-）=0.049mol?L^-1，結(jié)合上述有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算室溫條件下反應(yīng)I₂+I^-?I₃^-的平衡常數(shù)K=

0.049mol/L

0.001mol/L×0.051mol/L

（用具體數(shù)據(jù)列出計(jì)算式即可）．

Answer 1

分析：Ⅰ、（1）依據(jù)滴定實(shí)驗(yàn)和試劑選擇分析判斷，反應(yīng)原理為，I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆ ，指示劑選擇淀粉，滴入最后一滴溶液由藍(lán)色變化為無色，半分鐘不變化證明反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)；
（2）依據(jù)碘單質(zhì)能與I^-反應(yīng)成I₃^-，并在溶液中建立如下平衡：I₂+I^-?I₃^-．分析判斷選項(xiàng)；
Ⅱ、（3）操作Ⅰ是分液操作，用到的玻璃儀器以及分離操作裝置和步驟回答分析；
（4）由硫代硫酸鈉滴定碘單質(zhì)的定量關(guān)系計(jì)算物質(zhì)的量得到濃度；
（5）依據(jù)分配系數(shù)計(jì)算水溶液中碘單質(zhì)濃度，根據(jù)反應(yīng)計(jì)算水溶液中碘離子的濃度，結(jié)合平衡常數(shù)概念計(jì)算分析．

解答：解：（1）取V₁ mL平衡混合溶液，用c mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液進(jìn)行滴定（反應(yīng)為I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆），指示劑選擇淀粉，滴入最后一滴溶液由藍(lán)色變化為無色，半分鐘不變化證明反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)，
故答案為：淀粉；溶液由藍(lán)色變無色；
（2）碘單質(zhì)能與I^-反應(yīng)成I₃^-，并在溶液中建立如下平衡：I₂+I^-?I₃^-；
A．方案不可行．依據(jù)操作的化學(xué)平衡分析可知，測(cè)定的是碘單質(zhì)和I₃^-的含量，不能準(zhǔn)確測(cè)定溶液中的c（I₂），故A錯(cuò)誤；
B．不可行．因?yàn)镮^-不能與Na₂S₂O₃發(fā)生反應(yīng)，是碘單質(zhì)和Na₂S₂O₃發(fā)生反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C．不可行．依據(jù)操作的平衡可知，實(shí)驗(yàn)只能測(cè)得溶液中c（I₂）與c（I₃^-）之和，不能測(cè)定電鍍能治的含量，故C正確；
故答案為：C；
（3）步驟Ⅰ是分液操作，需要用到的玻璃容器，除燒杯、玻璃棒外，還有分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
（4）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)可知設(shè)碘單質(zhì)物質(zhì)的量為x；
I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆，
1      2
x      0.1mol/L×0.017L
x=0.00085mol     
濃度=

0.00085mol

0.010L

=0.085mol/L；            
故答案為：0.085mol/L；
（5）依據(jù)

c[I2(CCl4)]

c[I2(H2O)]

=85，計(jì)算得到水溶液中碘單質(zhì)的濃度c（I₂）=0.001mol/L；10ml溶液中c（I₃^-）=0.049mol?L^-1，物質(zhì)的量0.00049mol，所以反應(yīng)的碘離子物質(zhì)的量為0.00049mol，平衡狀態(tài)碘離子物質(zhì)的量=0.1mol/L×0.01L=0.001mol-0.00049mol=0.00051mol，濃度c（I^-）=0.051mol/L，I₂+I^-?I₃^-；
平衡常數(shù)K=

c(I3-)

c(I-)c(I2)

=

0.049mol/L

0.001mol/L×0.051mol/L

=961L/mol，
故答案為：

0.049mol/L

0.001mol/L×0.051mol/L

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了滴定實(shí)驗(yàn)分析判斷，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算分析應(yīng)用，應(yīng)用信息是解題關(guān)鍵，題目難度中等．