Question

碘元素的單質(zhì)和化合物在現(xiàn)實生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛．
（1）碘化鉀（KI）是常用的還原劑．某研究性學習小組利用碘酸鉀（KIO₃）測定碘化鉀的濃度．在10.00mL的KI溶液中逐滴滴入用硫酸酸化的KIO₃溶液，溶液顏色不再變化后，用Na₂S₂O₃溶液滴定生成的I₂（使用淀粉做指示劑），消耗0.2000mol?L^-1Na₂S₂O₃溶液30.00mL．
滴定過程發(fā)生的離子方程式如下：2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-；
①寫出本實驗中碘酸鉀和碘化鉀反應(yīng)的化學方程式，并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：

 

．
②滴定終點判斷

 

；
③測定的KI溶液濃度是

 

mol?L^-1．
（2）探究酸性KIO₃溶液的與KI溶液反應(yīng)中KIO₃濃度和溫度對反應(yīng)速率的影響，生成的碘可以用淀粉溶液檢驗，根據(jù)反應(yīng)溶液出現(xiàn)藍色所需的時間來衡量該反應(yīng)的速率．
某同學設(shè)計實驗如下表所示：

	0.01mol?L-1KIO3酸性溶液的體積/mL	0.01mol?L-1KI溶液的體積/mL	H2O的體積 /mL	實驗溫度/℃	溶液出現(xiàn)藍色時所需時間/s
實驗1	5	5	5	25	t1
實驗2	4	5	V1	25	t2
實驗3	5	5	5	35	t3

2由小到大比較t₁、t₂、t₃的大小

 

；表中V₁=

 

mL；
②用Na₂S₂O₃標準溶液滴定生成的I₂，滴定前排氣泡時，應(yīng)選用圖中的

 

．

Answer 1

考點：中和滴定,探究溫度、壓強對化學反應(yīng)速率的影響

專題：

分析：（1）①KIO₃+5KI+3H₂SO₄→3I₂+3K₂SO₄+3H₂O中，I元素的化合價由+5價降低為0，I元素的化合價由-1價升高為0，根據(jù)化合價變化確定電子轉(zhuǎn)移情況；
②淀粉遇碘變藍色，達到滴定終點藍色褪色；
③有反應(yīng)方程式：IO₃^-+5I^-+6H⁺→3I₂+3H₂O、I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-，可得關(guān)系式：5I^-～3I₂～6S₂O₃^2-；
（2）①由實驗1或3可以看出混合液的總體積為15mL，V₁為6mL，據(jù)此解答即可；溫度越高，化學反應(yīng)速率越快，濃度越大，化學反應(yīng)速率越大，所需時間越短，據(jù)此解答即可；
②Na₂S₂O₃溶液呈堿性，應(yīng)盛放在堿式滴定管中，根據(jù)堿式滴定管的排氣泡法進行判斷．

解答： 解：（1）①氧化還原反應(yīng)KIO₃+5KI+3H₂SO₄═3K₂SO₄+3I₂+3H₂O中，I元素的化合價由+5價降低為0，I元素的化合價由-1價升高為0，KI為還原劑，+5價的I元素被還原，還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物均為碘，由原子守恒及反應(yīng)可知，電子數(shù)為5，電子轉(zhuǎn)移情況如下：；
故答案為：；
②溶液中有碘，加入淀粉溶液呈藍色，碘與亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)，當反應(yīng)終點時，藍色褪去，
故答案為：當?shù)渭幼詈笠坏蜰a₂S₂O₃溶液，溶液恰好由藍色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不變色即為滴定終點；
③有反應(yīng)方程式：IO₃^-+5I^-+6H⁺→3I₂+3H₂O、I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-，可得關(guān)系式：5I^-～3I₂～6S₂O₃^2-，試樣溶液10.00mL中：n（I^-）=n（IO₃^-）=

5

6

n（S₂O₃^2-）=

5

6

×0.2000mol?L^-1×30×10^-3L=5×10^-3mol，KI溶液濃度是

5×10-3mol

0.01L

=0.5000mol?L^-1；
故答案為：0.5000；
（2）①溫度越高，化學反應(yīng)速率越快，所需時間越短，濃度越大，化學反應(yīng)速率越大，實驗1與實驗2比較，溫度一樣，但是實驗1中濃度大，故時間短，由于實驗1中溫度低于實驗3中，故實驗3所需時間最短，故答案為：t₃＜t₁＜t₂；6；
②Na₂S₂O₃溶液呈堿性，應(yīng)盛放在堿式滴定管中，堿式滴定管中排氣泡的方法：把滴定管的膠頭部分稍微向上彎曲，再排氣泡，所以排除堿式滴定管中的空氣用③的方法，故選③．

點評：本題考查了氧化還原反應(yīng)滴定、外界條件對化學反應(yīng)速率等知識點，綜合性高，難度大，培養(yǎng)學生分析問題解決問題能力．