Question

4．我国的市售加碘食用盐中的添加剂为碘酸钾（KIO₃）．碘酸钾在酸性条件下是一种较强的氧化剂，可与碘化物、亚硫酸盐等还原性物质反应．
（1）在实验室检验某食用盐是否加碘盐，必须用到的试剂是ab（或abc、abd均可）（填入编号）
a．碘化钾         b．稀硫酸         c．淀粉溶液        d．苯
（2）向上述反应生成的碘溶液中加入四氯化碳，实验现象为溶液分层，下层溶液呈紫红色，上层溶液无色；
（3）Na₂SO₃可以还原I₂，某学生设计利用Na₂SO₃回收上述实验中的四氯化碳，操作步骤为：①将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中、②检漏、③分离出下层液体、④振荡、⑤静置、⑥加入适量Na₂SO₃稀溶液，正确的操作顺序是②①⑥④⑤③（填编号），用到的主要玻璃仪器为分液漏斗，烧杯；
（4）某学生欲利用反应：I₂+2S₂O₃^2-→2I^-+S₄O₆^2-测定加碘盐的碘含量，设计实验步骤为：

滴定时取20.0mL待测液，消耗2.0×10^-3 mol/L的Na₂S₂O₃溶液10.0mL．
①滴定以淀粉溶液为指示剂，显示滴定至恰好完全反应的现象是当滴入最后一滴时，溶液蓝色刚好消失，且30秒内不恢复；
②所测精制盐的碘含量是（以含w的代数式表示）$\frac{127V}{6w}$mg/kg；
（5）日本福岛核泄漏事件引起“抢购盐”风波．按国家标准，加碘盐中碘含量为20～25mg/1kg．为治疗辐射，成年人每日需摄入碘130mg，若这些碘都来自加碘盐，则成年人每日至少需摄入的食盐质量为5.2kg．

Answer 1

分析 （1）加碘食盐中含碘酸根，必须用碘化钾与其在酸性环境中反应产生碘单质；
（2）四氯化碳与水不互溶，且四氯化碳的密度比水大在下层，碘易溶于有机溶济呈紫红色；
（3）用Na₂SO₃回收上述实验中的四氯化碳，操作步骤为：检漏、装液、振荡、静置、分液；根据萃取实验可知需要用到分液漏斗、烧杯；
（4）①根据反应的离子方程式可知，碘单质被消耗，滴定终点为溶液由蓝色恰好变为无色；
②根据硫代硫酸钠与碘酸钾的关系式计算碘酸钾的物质的量，再根据质量分数公式计算碘的含量；
（5）成年人每日至少需要摄入的食盐应以碘含量最大值来计算．

解答 解：（1）加碘食盐中含碘酸根，必须用碘化钾与其在酸性环境中反应产生碘单质，碘遇淀粉变蓝，碘的四氯化碳溶液呈紫色，故答案为：ab（或abc、abd均可）；
（2）四氯化碳与水不互溶要分层，且四氯化碳的密度比水大在下层，碘易溶于有机溶济呈紫红色，则萃取实验现象为溶液分层，下层溶液呈紫红色，上层溶液无色，
故答案为：溶液分层，下层溶液呈紫红色，上层溶液无色；
（3）用Na₂SO₃回收上述实验中的四氯化碳，操作步骤为：②检漏、①将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中、⑥加入适量Na₂SO₃稀溶液、④振荡、⑤静置、③分离出下层液体；根据萃取实验可知需要用到分液漏斗、烧杯，故答案为：②①⑥④⑤③；分液漏斗、烧杯；
（4）①根据反应的离子方程式可知，碘单质被消耗，滴定终点为溶液由蓝色恰好变为无色，故答案为：当滴入最后一滴时，溶液蓝色刚好消失，且30秒内不恢复；
②设碘酸钾的物质的量为x．
KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O①；   I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-②，将方程式②×3+①得
IO₃^-+6H⁺+6S₂O₃^2-=I^-+3S₄O₆^2-+3H₂O
1               6
x              2.0×10^-3mol/L×0.01L
x=$\frac{1}{3}$×10^-5mol，根据碘原子守恒知，碘元素的质量=$\frac{1}{3}$×10^-5mol/L×127g/mol=$\frac{127}{3}$×10^-5g，VmL样品中的碘的质量为$\frac{V}{20}$×$\frac{127}{3}$×10^-5g，即$\frac{V}{20}$×$\frac{127}{3}$×10^-5×10³mg，所以碘元素的质量分数为$\frac{V}{20}$×$\frac{127}{3}$×10^-5×10³mg÷（w×10^-3kg）×100%=$\frac{127V}{6w}$；
故答案为：$\frac{127V}{6w}$；
（5）成年人每日至少需要摄入的食盐为130mg÷25mg/kg=5.2kg，故答案为：5.2kg．

点评 考查物质组成与含量的测定、对实验原理理解、氧化还原滴定、阅读获取信息的能力等，难度较大，是对知识的综合运用，理解实验原理是解题的关键，需要学生具有扎实的基础与综合运用分析解决问题的能力．