Question

【題目】加碘食鹽中含碘酸鉀（KIO3），化學興趣小組對加碘食鹽展開研究性學習。

（1）加碘食鹽中KIO3的制備可以采用以下兩種方法：

方法一：碘單質與KClO3溶液反應生成KIO3和Cl2；

方法二：碘單質與H2O2在催化劑作用下反應生成HIO3，再與K2CO3作用生成KIO3；兩種方法制等質量的KIO3，理論上消耗KClO3和H2O2的物質的量之比為 _______ 。

（2）興趣小組測定食用精制鹽中碘元素含量的實驗步驟為：

步驟1：準確稱取25.00 g食鹽，加適量蒸餾水使其完全溶解，配成100.00 mL溶液；

步驟2：取所配溶液25.00 mL于錐形瓶中，用稀硫酸酸化該溶液，加入足量KI溶液，使之充分反應；

步驟3：滴入2~3滴淀粉溶液作指示劑，用1.0×10－3 mol·L－1的Na2S2O3標準溶液滴定至終點，恰好完全反應時消耗12.00 mL標準溶液。

已知步驟3中所發生反應的離子方程式為I2＋2S2O32-＝2I－＋S4O62-。

①步驟3中滴定終點的現象是 _______ 。

②下列情況會使測定結果偏大的是 _______ 。

A 裝Na2S2O3標準溶液的滴定管水洗后未用Na2S2O3標準溶液潤洗

B 裝Na2S2O3標準溶液的滴定管滴定前有氣泡，滴定終了無氣泡

C 滴定時未充分振蕩，溶液局部變色就終止

D 若其他讀數正確，滴定結束讀數時俯視

③計算該精制鹽的碘元素含量（mg·kg－1），寫出計算過程_______。

Answer 1

【答案】2∶5 溶液藍色恰好褪去，且半分鐘內不變色 AB n(Na2S2O3)= 1.0×10-3mol·L-1×12.00×10-3L=12.0×10-6mol

由關系式可知：I2～2Na2S2O3

n(I2)=6.0×10-6mol

根據方程式：IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O

n(IO3-)= 2.0×10-6mol

20.00 g食鹽中碘元素的物質的量n(I) =2.0×10-6mol×4=8.0×10-6mol

20.00 g食鹽中碘元素的質量m(I) =8.0×10-6mol×127 g·mol-1=1.016×10-3g

碘元素的含量＝ =40.64 mg·kg-1

n（Na2S2O3）= 1.0×10－3mol·L－1×12.00×10－3L=12.0×10－6mol

由關系式可知：I2~2Na2S2O3

n（I2）=6.0×10－6mol

根據方程式：IO3-＋5I－＋6H+=3I2＋3H2O

n（IO3-）= 2.0×10－6mol

20.00 g食鹽中碘元素的物質的量n（I） =2.0×10－6mol×4=8.0×10－6mol

20.00 g食鹽中碘元素的質量m（I） =8.0×10－6mol×127 g·mol－1=1.016×10－3g

碘元素的含量＝ =40.64 mg·kg－1

【解析】

(1)兩種方法要制得等質量的KIO3，根據電子守恒，KClO3和H2O2得電子數應相等，據此計算KClO3和H2O2的物質的量之比；

(2)①步驟2中發生反應：IO3-+5I-+6H+===3I2+3H2O，步驟3用Na2S2O3標準溶液滴定生成的I2，反應完時，I2消失，滴入的淀粉溶液藍色退去；

②如果某操作引起代入計算的Na2S2O3標準溶液體積偏大，則造成I2測定結果偏大，從而造成食用精制鹽中碘元素含量偏大，據此進行分析；

③根據反應I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-，可由Na2S2O3標準溶液體積及濃度計算出I2，再根據反應IO3-+5I-+6H+===3I2+3H2O，計算出IO3-，進一步可計算該精制鹽的碘元素的含量。

(1)兩種方法要制得等質量的KIO3，根據電子守恒，KClO3和H2O2得電子數應相等，而每份KClO3和H2O2得電子數分別為5和2，所以KClO3和H2O2的物質的量之比為2：5；

答案為：2∶5；

(2)①步驟2中發生反應：IO3-+5I-+6H+===3I2+3H2O， 步驟3用Na2S2O3標準溶液滴定生成的I2，反應完時，I2消失，滴入的淀粉溶液藍色退去。所以步驟3中滴定終點的現象是：溶液藍色恰好褪去，且半分鐘內不變色；

答案為：溶液藍色恰好褪去，且半分鐘內不變色；

②如果某操作引起代入計算的Na2S2O3標準溶液體積偏大，則造成I2測定結果偏大，從而造成食用精制鹽中碘元素含量偏大；

A.裝Na2S2O3標準溶液的滴定管水洗后未用Na2S2O3標準溶液潤洗，會使Na2S2O3標準溶液稀釋，引起滴定所用的Na2S2O3標準溶液體積偏大，造成測定結果偏大，A選項符合題意；

B.裝Na2S2O3標準溶液的滴定管滴定前有氣泡，滴定終了無氣泡，會造成代入計算的Na2S2O3標準溶液體積偏小大，測定結果偏大，B選項符合題意；

C.滴定時未充分振蕩，溶液局部變色就終止，反應不充分，滴入的Na2S2O3標準溶液偏小，造成測定結果偏小，C選項不符合題意；

D.若其他讀數正確，滴定結束讀數時俯視，會造成讀數偏小，滴定前后的讀數差偏小，代入計算的Na2S2O3標準溶液體積偏小，測定結果偏小，D選項不符合題意；

答案為：AB；

③根據反應I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-，可由Na2S2O3標準溶液體積及濃度計算出I2，再根據反應IO3-+5I-+6H+===3I2+3H2O，計算出IO3-，進一步可計算該精制鹽的碘元素的含量。過程如下：n(Na2S2O3)= 1.0×10-3mol·L-1×12.00×10-3L=12.0×10-6mol；由關系式可知：I2～2Na2S2O3，n(I2)=6.0×10-6mol；根據方程式：IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O可知n(IO3-)= 2.0×10-6mol；20.00 g食鹽中碘元素的物質的量n(I) =2.0×10-6mol×4=8.0×10-6mol，20.00g食鹽中碘元素的質量m(I) =8.0×10-6mol×127 g·mol-1=1.016×10-3g，碘元素的含量＝ =40.64 mg·kg-1；

故答案為：n(Na2S2O3)= 1.0×10-3mol·L-1×12.00×10-3L=12.0×10-6mol；由關系式可知：I2～2Na2S2O3，n(I2)=6.0×10-6mol；根據方程式：IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O，n(IO3-)= 2.0×10-6mol；20.00g食鹽中碘元素的物質的量n(I) =2.0×10-6mol×4=8.0×10-6mol，20.00 g食鹽中碘元素的質量m(I) =8.0×10-6mol×127 g·mol-1=1.016×10-3g，碘元素的含量＝=40.64 mg·kg-1。