Question

【题目】五氧化二碘（I2O5）可用作氧化剂，除去空气中的一氧化碳，易溶于水形成碘酸，不溶于无水乙醇、乙醚、氯仿和二硫化碳。用下列装置制备五氧化二碘（加热装置及夹持装置省略）。

制备五氧化二碘的步骤如下：

步骤1：I2与KClO3按一定比例加入反应器M中，用硝酸调节pH=1～2，温度控制在80～90℃，搅拌反应1h，使反应完全。

步骤2：然后冷却至室温，析出碘酸氢钾晶体。将过滤得到的晶体加水、加热溶解，并用足量氢氧化钾溶液中和至溶液pH为10。再冷却结晶，过滤得到的晶体于118℃干燥3h，得到碘酸钾产品。

步骤3：将步骤2制得的碘酸钾酸化后得碘酸（HIO3），再将碘酸在干燥空气气流中加热到200℃失水得到五氧化二碘。

（1）五氧化二碘可除去空气中的一氧化碳，反应生成碘单质，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___。

（2）仪器M的名称是___。

（3）步骤1中除了生成碘酸氢钾[KH（IO3）2]外，同时还生成氯化钾和氯气，若n（KCl）：n（C12）=5：3，写出该反应的化学方程式：___，该反应中的氧化剂是___（填化学式）。

（4）反扣的漏斗N除了可以防止倒吸，还有一个作用是____，NaOH溶液的作用是___。

（5）步骤2中的主要反应为KH（IO3）2+KOH===2KIO3+H2O，称取0.550g碘酸钾产品（假设杂质不参与反应），将产品放入烧杯中，加蒸馏水溶解，并加入足量酸化的KI溶液，配制成100mL溶液，取10.00mL配制的溶液于锥形瓶中并加入指示剂，然后用0.1mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，三次实验平均消耗标准溶液的体积为15.00mL。（已知I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6）

①该滴定选择的指示剂是_____。

②该碘酸钾产品中碘酸钾的质量分数是____%（保留三位有效数字）。

③若装Na2S2O3标准溶液的滴定管没有用Na2S2O3标准溶液润洗，则所测得产品的质量分数___（填“偏高”或“偏低”）。

Answer 1

【答案】1：5 三颈烧瓶 6I2+11KClO3+3H2O===6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2↑ KClO3 能增大氯气（或氯气、HNO3）与NaOH溶液的接触面积 吸收产生的氯气（或氯气、HNO3），防止污染环境 淀粉溶液 97.3 偏高

【解析】

（1）根据得失电子守恒计算氧化剂与还原剂的物质的量之比；

（2）根据装置图回答仪器M的名称；

（3）根据得失电子守恒、元素守恒配平方程式；

（4）反扣的漏斗增大氯气与氢氧化钠溶液接触面积；NaOH溶液可以吸收氯气；

（5）碘单质遇淀粉溶液变蓝；KIO3与KI发生归中反应的离子方程式是IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O，结合I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可得关系式KIO3～3I2～6Na2S2O3，根据关系式计算碘酸钾的质量分数；装Na2S2O3标准溶液的滴定管没有润洗，消耗Na2S2O3溶液体积偏多。

（1）五氧化二碘除去空中一氧化碳生成碘单质，根据得失电子守恒，该反应的化学方程式为I2O5+5CO===I2+5CO2，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：5。

（2）仪器M的名称是三颈烧瓶。

（3）步骤1中除了生成碘酸氢钾[KH（IO3）2]外，同时还生成氯化钾和氯气，若n（KCl）：n（C12）=5：3，则化合价降低总数是，[KH（IO3）2]中I元素化合价升高5，根据得失电子守恒，[KH（IO3）2]的系数是，步骤1中反应化学方程式为6I2+11KClO3+3H2O===6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2↑，KClO3中氯元素化合价降低，所以KClO3是氧化剂。

（4）反扣的漏斗N除了可以防止倒吸，还有一个作用是能增大氯气（或氯气、HNO3）与NaOH溶液的接触面积；NaOH溶液的作用是吸收产生的氯气（或氯气、HNO3），防止污染环境。

（5）①碘单质遇淀粉溶液变蓝，所以该滴定选择的指示剂是淀粉溶液。

②根据关系KIO3～3I2～6Na2S2O3可知n（Na2S2O3）=0.1mol·L-1×0.015L=0.0015mol，n（Na2S2O3）=0.0015mol÷6，所以0.550g碘酸钾产品中m（KIO3）=（0.0015÷6×10×214）g=0.535g，碘酸钾的质量分数是0.535g÷0.550g×100%≈97.3%。③装Na2S2O3标准溶液的滴定管没有润洗，消耗体积偏多，所测得产品的质量分数偏高。