Question

加碘食盐中含有的碘酸钾是一种白色结晶粉末，常温下很稳定，加热至560℃开始分解．在酸性条件下碘酸钾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．工业生产碘酸钾的流程如下：

（1）步骤②中氢氧化钾的主要作用是

 

．
（2）参照下表碘酸钾的溶解度，操作③得到碘酸钾晶体，可经过

 

、过滤、洗涤、干燥等步骤．

温度/℃	20	40	60	80
KIO3/100g水	8.08	12.6	18.3	24.8

（3）已知：KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O；I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-
为了测定加碘食盐中碘的含量，某学生设计了如下实验：准确称取wg食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解；再用稀硫酸酸化所得溶液，加入过量KI溶液，使KIO₃与KI反应完全；最后加入指示剂，以物质的量浓度为2.00×10^-3mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液滴定，消耗10.00mL时恰好反应完全．
①在滴定过程中，所用的玻璃仪器为

 

、

 

．
②该实验可以用

 

作指示剂，滴定终点的现象是

 

．
③下列有关该滴定实验的说法不正确的是

 

．
A．滴定管在使用前必须检查是否漏水并润洗
B．滴定时眼睛注视滴定管内溶液液面变化
C．为减小实验误差，可用少量的蒸馏水冲洗锥形瓶内壁
D．终点读数时俯视会导致碘的含量偏低
④加碘食盐样品中的碘元素含量是

 

g?kg^-1（以含w的代数式表示）．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,中和滴定

专题：实验设计题

分析：（1）碘酸氢钾可与氢氧化钾反应生成碘酸钾；
（2）由表中数据可知温度越高，KIO₃溶解度越大，从溶液中获得晶体需要蒸发结晶；
（3）①Na₂S₂O₃溶液呈碱性，使用碱性滴定管；
②该实验产生碘单质，可以淀粉溶液作指示剂；
③A、滴定管应该是先用蒸馏水润洗，然后用待测液润洗；
B、滴定时，眼睛注视着锥形瓶中溶液的颜色变化；
C、用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁，可冲洗附在锥形瓶内壁上的待测液，以减小实验误差；
D、终点读数时俯视会导致碘的含量偏低；
④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．

解答： 解：（1）KH（IO₃）₂可与KOH反应生成KIO₃，反应的方程式为KH（IO₃）₂+KOH═2KIO₃+H₂O，故答案为：与KH（IO₃）₂反应使其转化为KIO₃；
（2）由表中数据可知温度越高，KIO₃溶解度越大，从溶液中获得KIO₃晶体需要蒸发结晶，故答案为：蒸发结晶；
（3）①在滴定过程中，所用的玻璃仪器为滴定管和锥形瓶，Na₂S₂O₃溶液呈碱性，使用碱性滴定管，故答案为：碱式滴定管；锥形瓶；
②该实验产生碘单质，可以淀粉溶液作指示剂，溶液的蓝色消失且半分钟内不再变化达到滴定终点，故答案为：淀粉溶液；溶液的蓝色消失且半分钟内不再变化；
③A、滴定管应该是先检查是否漏水，然后用蒸馏水润洗，最后用待测液润洗，故A正确；
B、滴定时眼睛注视着锥形瓶中溶液的颜色变化，以便及时判断滴定终点，故B错误；
C、用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁，可冲洗附在锥形瓶内壁上的待测液，以减小实验误差，故C正确；
D、终点读数时俯视会导致碘的含量偏低，故D正确；
故答案为：B
④设碘酸钾的物质的量为x．
KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O①； I₂+2S₂O₃ ^2-=2I^-+S₄ O₆^2-②，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=

2.0×10-3mol/L×0.01L×1

6

=

1

3

×10-5mol，
根据碘原子守恒知，碘元素的质量=

1

3

×10-5mol×127g/mol=4.23×10^-4g，所以碘元素的质量分数=

1.27 3

w

×100%=

1.27

3w

g/kg，
故答案为：

1.27

3w

．

点评：本题是一道物质分离和提纯以及中和滴定知识的综合实验题，要求学生具有知识迁移和应用的能力，计算时注意求的是食盐中碘的含量而不是碘酸钾的含量．