Question

4．加碘食鹽中通常加入的是KIO₃，該物質(zhì)在酸性條件下表現(xiàn)出較強(qiáng)的氧化性，可以和碘化物、亞硫酸鹽等還原性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)．
（1）寫出KIO₃與KI在稀硫酸介質(zhì)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O
（2）為測(cè)定菜加碘鹽中碘元素的含量，某學(xué)生甲設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
A、準(zhǔn)確稱取wg食鹽，使其完全溶解在適量的蒸餾水中；
B、用稀硫酸酸化所得溶液，加入過(guò)量的Ⅺ溶液，使其充分反應(yīng)；
C、以淀粉溶液為指示劑，運(yùn)滴加入物質(zhì)的量濃度為2.0×10^-3mol/L的硫代硫酸鈉溶液10．OmL，恰好完全反應(yīng)，判斷反應(yīng)完全的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，且半分鐘無(wú)變化，則該加碘鹽樣品中碘元素的含量為$\frac{1270}{3w}$mg/Kg（用含w的代數(shù)式表示）．（已知：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-）
（3）某學(xué)生乙又進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：
A、準(zhǔn)確稱取1.0g純凈的NaCl，加3mL蒸餾水配成溶液，溶液為無(wú)色；
B、滴入5滴指示劑和1mL 0．lmol/L Kl溶液，充分振蕩，溶液不變化；
C、繼續(xù)滴加l滴1mol/L的硫酸溶液，充分振蕩，溶液變藍(lán)色
推測(cè)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生藍(lán)色現(xiàn)象的原因，用離子方程式表示4I^-+4H⁺+O₂=2I₂+2H₂O根據(jù)學(xué)生乙的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)對(duì)學(xué)生甲的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分偏大（偏大、偏小、正確），其原因是因?yàn)榧淄瑢W(xué)加入了過(guò)量的KI，I-在稀硫酸環(huán)境中被氧氣氧化生成了碘．

Answer 1

分析 （1）碘酸根離子在酸性環(huán)境下能夠氧化碘離子生成單質(zhì)碘和水；
（2）該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生碘單質(zhì)，可以淀粉溶液作指示劑；根據(jù)硫代硫酸鈉與碘酸鉀的關(guān)系式計(jì)算碘酸鉀的物質(zhì)的量，再根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算碘的含量；
（3）碘離子具有強(qiáng)的還原性，在酸性環(huán)境下能被氧氣氧化生成單質(zhì)碘據(jù)此分析判斷．

解答 解：（1）碘酸根離子在酸性環(huán)境下能夠氧化碘離子生成單質(zhì)碘和水，離子方程式：IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O；
故答案為：IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O；
（2）該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生碘單質(zhì)，可以淀粉溶液作指示劑，溶液的藍(lán)色消失且半分鐘內(nèi)不再變化達(dá)到滴定終點(diǎn)，
設(shè)碘酸鉀的物質(zhì)的量為x，由方程式KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O，I₂+2S₂O₃ ^2-=2I^-+S₄ O₆^2-，
得IO₃^-～6S₂O₃^2-，
  1      6
x        2.0×10^-3mol/L×0.01L
解得x=$\frac{1}{3}$×19=10^-5mol，
依據(jù)碘原子個(gè)數(shù)守恒可知，碘元素的質(zhì)量=$\frac{1}{3}$×19=10^-5mol×127g/mol=4.23×10^-4g，所以碘元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)═$\frac{\frac{1.27}{3}}{w}$×100%=$\frac{1.27}{3w}$g/Kg；即$\frac{1270}{3w}$mg/Kg；
故答案為：淀粉溶液；溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，且半分鐘無(wú)變化；$\frac{1270}{3w}$；
（3）碘離子具有強(qiáng)的還原性，在酸性環(huán)境下能被氧氣氧化生成單質(zhì)碘，離子方程式：4I^-+4H⁺+O₂=2I₂+2H₂O，
如果甲同學(xué)加入了過(guò)量的KI，I-在稀硫酸環(huán)境中被氧氣氧化生成了碘，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大；
故答案為：4I^-+4H⁺+O₂=2I₂+2H₂O；偏大；因?yàn)榧淄瑢W(xué)加入了過(guò)量的KI，I-在稀硫酸環(huán)境中被氧氣氧化生成了碘．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)方程式書寫、氧化還原滴定法測(cè)定物質(zhì)的含量，明確物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)原理是解題關(guān)鍵，題目難度較大．