Question

【题目】加碘食盐中含碘酸钾（KIO3），化学兴趣小组对加碘食盐展开研究性学习。

（1）加碘食盐中KIO3的制备可以采用以下两种方法：

方法一：碘单质与KClO3溶液反应生成KIO3和Cl2；

方法二：碘单质与H2O2在催化剂作用下反应生成HIO3，再与K2CO3作用生成KIO3；两种方法制等质量的KIO3，理论上消耗KClO3和H2O2的物质的量之比为 _______ 。

（2）兴趣小组测定食用精制盐中碘元素含量的实验步骤为：

步骤1：准确称取25.00 g食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解，配成100.00 mL溶液；

步骤2：取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中，用稀硫酸酸化该溶液，加入足量KI溶液，使之充分反应；

步骤3：滴入2~3滴淀粉溶液作指示剂，用1.0×10－3 mol·L－1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点，恰好完全反应时消耗12.00 mL标准溶液。

已知步骤3中所发生反应的离子方程式为I2＋2S2O32-＝2I－＋S4O62-。

①步骤3中滴定终点的现象是 _______ 。

②下列情况会使测定结果偏大的是 _______ 。

A 装Na2S2O3标准溶液的滴定管水洗后未用Na2S2O3标准溶液润洗

B 装Na2S2O3标准溶液的滴定管滴定前有气泡，滴定终了无气泡

C 滴定时未充分振荡，溶液局部变色就终止

D 若其他读数正确，滴定结束读数时俯视

③计算该精制盐的碘元素含量（mg·kg－1），写出计算过程_______。

Answer 1

【答案】2∶5 溶液蓝色恰好褪去，且半分钟内不变色 AB n(Na2S2O3)= 1.0×10-3mol·L-1×12.00×10-3L=12.0×10-6mol

由关系式可知：I2～2Na2S2O3

n(I2)=6.0×10-6mol

根据方程式：IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O

n(IO3-)= 2.0×10-6mol

20.00 g食盐中碘元素的物质的量n(I) =2.0×10-6mol×4=8.0×10-6mol

20.00 g食盐中碘元素的质量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

由关系式可知：I2~2Na2S2O3

n（I2）=6.0×10－6mol

根据方程式：IO3-＋5I－＋6H+=3I2＋3H2O

n（IO3-）= 2.0×10－6mol

20.00 g食盐中碘元素的物质的量n（I） =2.0×10－6mol×4=8.0×10－6mol

20.00 g食盐中碘元素的质量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)两种方法要制得等质量的KIO3，根据电子守恒，KClO3和H2O2得电子数应相等，据此计算KClO3和H2O2的物质的量之比；

(2)①步骤2中发生反应：IO3-+5I-+6H+===3I2+3H2O，步骤3用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，反应完时，I2消失，滴入的淀粉溶液蓝色退去；

②如果某操作引起代入计算的Na2S2O3标准溶液体积偏大，则造成I2测定结果偏大，从而造成食用精制盐中碘元素含量偏大，据此进行分析；

③根据反应I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-，可由Na2S2O3标准溶液体积及浓度计算出I2，再根据反应IO3-+5I-+6H+===3I2+3H2O，计算出IO3-，进一步可计算该精制盐的碘元素的含量。

(1)两种方法要制得等质量的KIO3，根据电子守恒，KClO3和H2O2得电子数应相等，而每份KClO3和H2O2得电子数分别为5和2，所以KClO3和H2O2的物质的量之比为2：5；

答案为：2∶5；

(2)①步骤2中发生反应：IO3-+5I-+6H+===3I2+3H2O， 步骤3用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，反应完时，I2消失，滴入的淀粉溶液蓝色退去。所以步骤3中滴定终点的现象是：溶液蓝色恰好褪去，且半分钟内不变色；

答案为：溶液蓝色恰好褪去，且半分钟内不变色；

②如果某操作引起代入计算的Na2S2O3标准溶液体积偏大，则造成I2测定结果偏大，从而造成食用精制盐中碘元素含量偏大；

A.装Na2S2O3标准溶液的滴定管水洗后未用Na2S2O3标准溶液润洗，会使Na2S2O3标准溶液稀释，引起滴定所用的Na2S2O3标准溶液体积偏大，造成测定结果偏大，A选项符合题意；

B.装Na2S2O3标准溶液的滴定管滴定前有气泡，滴定终了无气泡，会造成代入计算的Na2S2O3标准溶液体积偏小大，测定结果偏大，B选项符合题意；

C.滴定时未充分振荡，溶液局部变色就终止，反应不充分，滴入的Na2S2O3标准溶液偏小，造成测定结果偏小，C选项不符合题意；

D.若其他读数正确，滴定结束读数时俯视，会造成读数偏小，滴定前后的读数差偏小，代入计算的Na2S2O3标准溶液体积偏小，测定结果偏小，D选项不符合题意；

答案为：AB；

③根据反应I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-，可由Na2S2O3标准溶液体积及浓度计算出I2，再根据反应IO3-+5I-+6H+===3I2+3H2O，计算出IO3-，进一步可计算该精制盐的碘元素的含量。过程如下：n(Na2S2O3)= 1.0×10-3mol·L-1×12.00×10-3L=12.0×10-6mol；由关系式可知：I2～2Na2S2O3，n(I2)=6.0×10-6mol；根据方程式：IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O可知n(IO3-)= 2.0×10-6mol；20.00 g食盐中碘元素的物质的量n(I) =2.0×10-6mol×4=8.0×10-6mol，20.00g食盐中碘元素的质量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；

故答案为：n(Na2S2O3)= 1.0×10-3mol·L-1×12.00×10-3L=12.0×10-6mol；由关系式可知：I2～2Na2S2O3，n(I2)=6.0×10-6mol；根据方程式：IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O，n(IO3-)= 2.0×10-6mol；20.00g食盐中碘元素的物质的量n(I) =2.0×10-6mol×4=8.0×10-6mol，20.00 g食盐中碘元素的质量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。