Question

某研究性學(xué)習(xí)小組對市場上的食用碘鹽進行探究，他們選擇“自然晶鹽”作為研究對象．下表是“自然晶鹽”包裝袋上的有關(guān)說明：

碘含量（以I計）	符合（20～50）mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)
配          料	天然海鹽  碘酸鉀
保    質(zhì)    期	密封包裝24個月

（一）檢驗“自然晶鹽”中是否含有碘
他們首先上網(wǎng)查閱了資料，搜索到“含碘鹽中含有的碘酸鉀（KIO₃）在酸性條件下可以將KI中的碘離子氧化成碘單質(zhì)，碘單質(zhì)既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物”．
（1）在試管中加入少量“自然晶鹽”溶液和KI溶液，然后滴入幾滴稀H₂SO₄，最后再滴入

 

，振蕩試管，觀察到

 

時，則說明該“自然晶鹽”中含有碘元素，反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（2）實驗后，他們在繼續(xù)查閱資料時發(fā)現(xiàn)“空氣中的氧氣也能氧化I^-，反應(yīng)為4I^-+O₂+4H⁺=2I₂+2H₂O”，所以認為上述結(jié)論不嚴謹．于是小組經(jīng)過討論后決定，增加一個對照實驗以排除氧氣對上述實驗的干擾．簡述該對照實驗的操作步驟：

 

．
（二）測定“自然晶鹽”的含碘量
依據(jù)反應(yīng)I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，該小組的實驗步驟如下：
①稱取5g食鹽，加適量蒸餾水使其完全溶解；
②用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO₃與KI反應(yīng)完全；
③以淀粉為指示劑，逐滴加入物質(zhì)的量濃度為1.0×10^-3mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液5.0mL，恰好反應(yīng)完全．
（3）判斷步驟③中恰好完全反應(yīng)的實驗現(xiàn)象是：

 

．
（4）根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)，“自然晶鹽”的碘含量為

 

mg/kg（精確到0.01），該食用碘鹽

 

（填“合格”或“不合格”）．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,物質(zhì)的檢驗和鑒別的實驗方案設(shè)計

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）含碘鹽中含有的碘酸鉀（KIO₃）在酸性條件下可以將KI中的碘離子氧化成碘單質(zhì)，碘單質(zhì)遇到淀粉變藍；
（2）空氣中的氧氣也能氧化I^-，反應(yīng)為4I^-+O₂+4H⁺=2I₂+2H₂O”，增加一個對照實驗以排除氧氣對上述實驗的干擾，可以在酸性碘化鉀溶液中滴入淀粉，觀察是否變藍分析；
（3）KIO₃與KI反應(yīng)完全生成碘單質(zhì)，以淀粉為指示劑，逐滴加入物質(zhì)的量濃度為1.0×10^-3mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液5.0mL，藍色變化為無色，且半分鐘不變化證明反應(yīng)達到終點；
（4）依據(jù)滴定反應(yīng)定量關(guān)系計算碘元素質(zhì)量計算分析；

解答： 解：（1）含碘鹽中含有的碘酸鉀（KIO₃）在酸性條件下可以將KI中的碘離子氧化成碘單質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O，碘單質(zhì)遇到淀粉變藍；
故答案為：淀粉試液，溶液變藍，KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O；
（2）空氣中的氧氣也能氧化I^-，反應(yīng)為4I^-+O₂+4H⁺=2I₂+2H₂O”，增加一個對照實驗以排除氧氣對上述實驗的干擾，可以在酸性碘化鉀溶液中滴入淀粉，觀察是否變藍設(shè)計，向一潔凈試管中加入少量KI溶液，接著滴入幾滴稀H₂SO₄，最后再滴入幾滴淀粉試液，振蕩試管，觀察現(xiàn)象；
故答案為：向一潔凈試管中加入少量KI溶液，接著滴入幾滴稀H₂SO₄，最后再滴入幾滴淀粉試液，振蕩試管，觀察現(xiàn)象；
（3）KIO₃與KI反應(yīng)完全生成碘單質(zhì)，以淀粉為指示劑，逐滴加入物質(zhì)的量濃度為1.0×10^-3mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液5.0mL，藍色變化為無色，且半分鐘不變化證明反應(yīng)達到終點；
故答案為：溶液由藍色剛好變?yōu)闊o色，且半分鐘不變化；
（4）I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O
    KIO₃～3I₂ ～6S₂O₃^2-，
    1             6
   n           1.0×10^-3mol?L^-1×0.005L
n=

5

6

×10^-6mol
，“自然晶鹽”的碘含量=

5 6 ×10-6mol×127g/mol

5.0g

×100%=21.17×10^-6×100%×

103

10-3

=21.17mg/Kg，
符合（20～50）mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)；
故答案為：21.17；合格；

點評：本題考查了物質(zhì)組成的實驗測定方法，滴定實驗過程分析判斷，反應(yīng)原理的理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．