Question

4．有一種測定海帶中碘含量的方法是：
①將海帶完全灰化使海帶中的碘轉化成碘化鉀、碘化鈉等金屬碘化物．
②加水充分溶解并濾去殘渣（不含碘），調節(jié)溶液至堿性，然后加入足量的高錳酸鉀將I^-氧化成IO₃^-．
③過量的高錳酸鉀在酸性條件下用草酸（H₂C₂O₄）除去．
④加入KI與IO₃^-反應生產I₂，將溶液濃縮至合適體積，再用Na₂S₂O₃滴定．發(fā)生的主要反應如下：
I^-+6MnO₄^-+6OH^-=IO₃^-+6MnO₄^2-+3H₂O
IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O
I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-
請回答下列問題：
（1）寫出用草酸除去過量高錳酸鉀的離子方程式5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
（2）配制0.050mol•L^-1 Na₂S₂O₃溶液500mL．
a．配制該溶液需取Na₂S₂O₃晶體3.95 g
b．完成本操作所必需的儀器有：電子天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500ml容量瓶、膠頭滴管以及等質量的兩片濾紙．
（3）過濾時需對殘渣進行洗滌，洗滌的方法是將蒸餾水沿玻璃棒注入漏斗直至沒過沉淀，自然濾干，如何檢驗碘化物已完全洗出：取少量濾出液，滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，若沒有生成黃色沉淀，說明已全部洗出．
（4）已知取樣海帶為15克，滴定時消耗0.050mol•L^-1Na₂S₂O₃溶液12mL．此海帶樣品含碘量為0.847g/kg．（保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）高錳酸鉀溶液具有強氧化性能氧化草酸生成二氧化碳；
（2）a．配制0.050mol•L^-1 Na₂S₂O₃溶液500mL，計算需要硫代硫酸鈉物質的量，得到稱量的質量；
b．溶液配制過程為計算、稱量、溶解、轉移、定容等步驟，據(jù)此選擇儀器；
（3）沉淀洗滌在過濾器中進行，用水浸沒后自然流下；檢驗碘化物已完全洗出檢驗濾液中是否含碘離子，據(jù)此設計實驗過程；
（4）I^-+6MnO₄^-+6OH^-=IO₃^-+6MnO₄^2-+3H₂O
IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O
I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-
結合反應的定量關系計算；

解答 解：（1）高錳酸鉀溶液具有強氧化性能氧化草酸生成二氧化碳，反應的離子方程式為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
故答案為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
（2）a．配制0.050mol•L^-1 Na₂S₂O₃溶液500mL，計算需要硫代硫酸鈉物質的量=0.050mol/L×0.5L=0.025mol，質量=0.025mol×158g/mol=3.95g，
故答案為：3.95；
b．配制0.050mol•L^-1 Na₂S₂O₃溶液500mL，計算、稱量、溶解、轉移、定容等步驟，完成本操作所必需的儀器有：電子天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500ml容量瓶、膠頭滴管，
故答案為：500ml容量瓶、膠頭滴管；
（3）過濾時需對殘渣進行洗滌，洗滌的方法是：將蒸餾水沿玻璃棒注入漏斗直至沒過沉淀，自然濾干，檢驗碘化物已完全洗出的方法是：取少量濾出液，滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，若沒有生成黃色沉淀，說明已全部洗出，
故答案為：將蒸餾水沿玻璃棒注入漏斗直至沒過沉淀，自然濾干；取少量濾出液，滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，若沒有生成黃色沉淀，說明已全部洗出；
（4）I^-+6MnO₄^-+6OH^-=IO₃^-+6MnO₄^2-+3H₂O
IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O
I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-
得到I^-～IO₃^-～3I₂～6S₂O₃^2-，
      1                         6
     n                0.050mol•L^-1×0.012L
n=0.0001mol，
此海帶樣品含碘量=$\frac{0.0001mol×127g/mol}{0.015kg}$=0.847g/kg，
故答案為：0.847．

點評 本題考查了溶液配制、沉淀洗滌、離子檢驗、離子含量測定的方法和實驗過程分析判斷，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．