[2012·合肥市第二次質(zhì)檢](13分)某化學(xué)興趣小組對加碘食鹽中碘酸鉀進行研究,查閱資料得知:碘酸鉀是一種白色粉末,常溫下很穩(wěn)定,加熱至5600C開始分解。在酸性條件下碘酸鉀是一種較強的氧化劑,與氫碘酸、過氧化氫等物質(zhì)作用,被還原為單質(zhì)碘。

(1)學(xué)生甲設(shè)計實驗測出加碘食鹽中碘元素的含量,步驟如下:

a.稱取wg加碘鹽,加適量蒸餾水溶解;

b.用稀硫酸酸化,再加入過量KI溶液;

c.以淀粉為指示劑,用物質(zhì)的量濃度為1.00×103mol/L的Na2S2O3溶液滴定(滴定時的反應(yīng)方程式:(I2+2S2O32=2 I+2S4O62)。

滴定時Na2S2O3溶液應(yīng)放在_________ (填“酸式滴定管”或“堿式滴定管”),滴定至終點時消耗Na2S2O3溶液20. 00mL,其終點顏色變化為_________;加碘食鹽樣品中的碘元素含量是_________mg/kg(以含w的代數(shù)式表示)。

(2)學(xué)生乙對純凈的NaCl(不含KIO3)進行了下列實驗:

順序

步驟

實驗現(xiàn)象

①   

取少量純凈的NaCl,加蒸餾水溶解

溶液無變化

②   

滴入淀粉KI溶液,振蕩

溶液無變化

③   

然后再滴加H2SO4,振蕩

溶液變藍色

請推測實驗③中產(chǎn)生藍色現(xiàn)象的可能原因:__________________;根據(jù)學(xué)生乙的實驗結(jié)果,請對學(xué)生甲的實驗結(jié)果作出簡要評價___________________________。

(3)工業(yè)上通常用電解KI溶液的方法來制備碘酸鉀,電解過程中請你幫助學(xué)生丙設(shè)計實驗來判斷電解是否完全。儀器不限,可選的試劑:淀粉溶液、H2O2溶液、稀硫酸。

實驗操作

實驗現(xiàn)象及結(jié)論

 

 

 

【答案】

(13分)(1)堿式滴定管   藍色變無色,且保持半分鐘不變色 

(2)I在酸性條件下能被溶解在溶液中的O2氧化成I2  甲同學(xué)的實驗結(jié)果可能偏大

(3)

實驗操作

實驗現(xiàn)象及結(jié)論

取少量電解后的溶液于試管中,先滴加淀粉溶液,再滴加稀硫酸酸化

若溶液變藍則電解不完全,若無明顯現(xiàn)象,則電解完全。

【解析】(1)因S2O32水解Na2S2O3溶液呈堿性,故Na2S2O3溶液應(yīng)放在堿式滴定管;步驟a、b中發(fā)生的反應(yīng)為:5KI+KIO3+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O,所以待測溶液中含I2,加淀粉后待測溶液呈藍色,滴定終點時I2完全被S2O32還原為I,溶液由藍色變?yōu)闊o色;由5KI+KIO3+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O和I2+2S2O32=2 I+2S4O62可得:n(KIO3) =n(I2)=n(Na2S2O3)=×20.00×103L×1.00×103mol/L=×2.00×105mol,所以加碘食鹽樣品中的碘元素含量為。

(2)實驗③中產(chǎn)生藍色現(xiàn)象的原因是:I在酸性條件下能被溶解在溶液中的O2氧化成I2;正是由于這一原因,導(dǎo)致甲同學(xué)的實驗中待測溶液中I2的濃度偏大,從而使實驗結(jié)果偏高。

(3)設(shè)計實驗方案時,要根據(jù)I在酸性條件下能被溶解在溶液中的O2氧化成I2和I2遇淀粉溶液變藍來設(shè)計。

 

練習(xí)冊系列答案
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(1)學(xué)生甲設(shè)計實驗測出加碘食鹽中碘元素的含量,步驟如下:
a.稱取wg加碘鹽,加適量蒸餾水溶解;
b.用稀硫酸酸化,再加入過量KI溶液;
c.以淀粉為指示劑,用物質(zhì)的量濃度為1.00×103mol/L的Na2S2O3溶液滴定(滴定時的反應(yīng)方程式:(I2+2S2O32=2 I+2S4O62)。
滴定時Na2S2O3溶液應(yīng)放在_________ (填“酸式滴定管”或“堿式滴定管”),滴定至終點時消耗Na2S2O3溶液20. 00mL,其終點顏色變化為_________;加碘食鹽樣品中的碘元素含量是_________mg/kg(以含w的代數(shù)式表示)。
(2)學(xué)生乙對純凈的NaCl(不含KIO3)進行了下列實驗:

順序
步驟
實驗現(xiàn)象
①  
取少量純凈的NaCl,加蒸餾水溶解
溶液無變化
②  
滴入淀粉KI溶液,振蕩
溶液無變化
③  
然后再滴加H2SO4,振蕩
溶液變藍色
請推測實驗③中產(chǎn)生藍色現(xiàn)象的可能原因:__________________;根據(jù)學(xué)生乙的實驗結(jié)果,請對學(xué)生甲的實驗結(jié)果作出簡要評價___________________________。
(3)工業(yè)上通常用電解KI溶液的方法來制備碘酸鉀,電解過程中請你幫助學(xué)生丙設(shè)計實驗來判斷電解是否完全。儀器不限,可選的試劑:淀粉溶液、H2O2溶液、稀硫酸。
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