Question

碘元素有“智力元素”之稱。研究性學習小組做了如下實驗探究海帶中碘元素存在并測定其中碘元素的含量。

（1）操作I為灼燒，則灼燒時用____盛裝海帶，操作II為____________________________；
（2）水浸時通常要將懸濁液煮沸2～3min，目的是______________________________；
（3）操作III，是同學們對溶液A中碘元素的存在形式進行的探究實驗。
[推測]：①以IO₃ˉ形式存在； ②以Iˉ形式存在
[查閱資料]：IO₃ˉ具有較強的氧化性，I₂+2S₂O₃²ˉ=2Iˉ+S₄O₆²ˉ
將上述溶液稀釋配制成200mL溶液，請完成下列實驗探究。限選試劑：3%H₂O₂溶液、KSCN溶液、FeCl₂溶液、稀硫酸。

序號	實驗方案	實驗現(xiàn)象	結論
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	無現(xiàn)象
②	往試管I中加入______	無現(xiàn)象	證明不是以IO3ˉ形式存在
③	往試管II中加入_______	_______________	證明以形式存在

 
（4）定量檢驗海帶中的碘含量：
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Iˉ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/LNa₂S₂O₃溶液，滴定至終點，終點現(xiàn)象為___________，記錄數(shù)據(jù)，重復上測定步驟①、②兩次，三次平均消耗Na₂S₂O₃溶液體積為VmL，計算海帶中碘元素的百分含量_________________．（假設操作I、II過程中碘不損失，相對原子量I－127）

Answer 1

（16分）（1）坩堝（2分）；  過濾（2分）（共4分）
（2）加快含碘物質(zhì)在水中的溶解，以使灰燼中的含碘物質(zhì)盡可能多的進入溶液。（2分）
（3）②FeCl₂溶液，后加入2滴KSCN溶液并振蕩；③3%H₂O₂溶液并振蕩；溶液變藍（每空2分共6分）
（4）溶液藍色剛好褪去，30s內(nèi)不恢復藍色；（每空2分，共4分）

試題分析：（1）干海帶是固體可燃物，灼燒時應選坩堝盛裝少量干海帶；過濾可以將濁液分離固體和溶液，則操作II是過濾；（2）含碘物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而增大，則將海帶灰的懸濁液煮沸的目的是加快含碘物質(zhì)的溶解，提高固體粉末I中碘元素的浸出率；（3）實驗②：若溶液A中含有IO₃ˉ，因其具有較強的氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，鐵離子遇KSCN溶液變紅，若不存在IO₃ˉ，則試管I中加入FeCl₂溶液、KSCN溶液，振蕩后無現(xiàn)象；實驗③：若存在Iˉ，因其具有還原性，能被雙氧水氧化為單質(zhì)碘，淀粉遇碘變藍，則試管II中加入3%H₂O₂溶液，振蕩，若溶液變藍，證明存在Iˉ；（4）滴定前，溶液B中含有單質(zhì)碘，淀粉溶液遇碘變藍；滴定時，I₂+2S₂O₃²ˉ=2Iˉ+S₄O₆²ˉ；滴定終點時，溶液中無單質(zhì)碘，只有碘離子，淀粉遇碘離子不變藍，所以重點現(xiàn)象為溶液藍色恰好褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復為藍色；由于n=c?V，則三次滴定平均消耗V×10ˉ⁵mol S₂O₃²ˉ，根據(jù)離子方程式中系數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比，則溶液B中含有V×10ˉ⁵/2mol I₂；根據(jù)碘元素守恒可得關系式：2Iˉ～I₂，由此推斷20mL溶液A中含有V×10ˉ⁵mol Iˉ，則200mL溶液中含有的Iˉ為V×10ˉ⁴mol，則m(I)="127" V×10ˉ⁴g；根據(jù)碘元素的質(zhì)量守恒，則海帶中含有127 V×10ˉ⁴g碘元素，海帶中碘元素的百分含量="127" V×10ˉ⁴/a×100%=1.27V/a%。