Question

14．碘元素有“智力元素”之稱．研究性學習小組做了如下實驗探究海帶中碘元素存在并測定其中碘元素的含量．

（1）操作Ⅰ為灼燒，則灼燒時用坩堝 盛裝海帶，操作Ⅱ為過濾
（2）水浸時通常要將懸濁液煮沸2-3min，目的是加快含碘物質在水中的溶解，以使灰燼中的含碘物質盡可能多的進入溶液
（3）操作Ⅲ，是同學們對溶液A中碘元素的存在形式進行的探究實驗．
[推測]：①以IO₃^-形式存在；  ②以I^-形式存在
[查閱資料]：IO₃^-具有較強的氧化性，I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-
將上述溶液稀釋配制成200mL溶液，請完成下列實驗探究．限選試劑：3%H₂O₂溶液、KSCN溶液、FeCL₂溶液、稀硫酸

序號	實驗方案	實驗現(xiàn)象	結論
①	取少量稀釋后的溶液A加入淀粉后再用硫酸酸化，分裝于試管Ⅰ、Ⅱ	無現(xiàn)象
②	往試管Ⅰ中加入FeCl2溶液后，加入2滴KSCN溶液并振蕩	無現(xiàn)象	證明不是以IO3-形式存在
③	往試管Ⅱ中加入3%H2O2溶液并振蕩	溶液變藍	證明以I-形式存在

（4）定量檢驗海帶中的碘含量：
①取20mL稀釋后溶液A分別于錐形瓶，分別用酸式滴定管滴加0.01mol/LKMnO₄
溶液至溶液剛顯淺紅色，將I^-氧化為I₂并得到溶液B
②在溶液B加入兩滴淀粉溶液，用0.01mol/LN_aS₂O₃溶液，滴定至終點，終點現(xiàn)象為溶液藍色剛好褪去，30s內不恢復藍色，記錄數(shù)據(jù)，重復上測定步驟①、②兩次，三次平均消耗Na₂S₂O₃溶液體積為VmL，計算海帶中碘元素的百分含量$\frac{1.27V}{a}$×100%．
（假設操作Ⅰ、Ⅱ過程中碘不損失，原子量I-127）

Answer 1

分析 干海帶灼燒得到固體粉末Ⅰ，水浸后得到濁液，操作Ⅱ是過濾得到溶液A，操作Ⅲ是將上述溶液稀釋配制成200mL溶液，用高錳酸鉀溶液氧化得到碘單質，用硫代硫酸鈉吸收碘單質測定碘的含量，
（1）依據(jù)流程圖分析，操作Ⅰ固體灼燒在坩堝中；操作Ⅱ是分離固體和液體的實驗操作過濾；
（2）加熱使含碘物質更多地溶解于水溶液中；
（3）②利用亞鐵離子具有還原性，碘酸根離子在酸性溶液中具有氧化性，檢驗是否含有鐵離子；
③利用試劑過氧化氫具有氧化性可以氧化碘離子為碘單質，遇到淀粉變藍；
（4）依據(jù)A溶液中碘離子被高錳酸鉀溶液氧化為碘單質，碘單質被硫代硫酸鈉溶液還原為碘離子，中和滴定過程中，到藍色恰好褪去不再變化證明反應到終點；依據(jù)離子方程式計算得到碘 元素含量．

解答 解：（1）流程圖分析，操作Ⅰ固體灼燒在坩堝中；操作Ⅱ是分離固體和液體的實驗操作過濾，
故答案為：坩堝；過濾；
（2）水浸要將懸濁液煮沸2-3min是為了增大含碘物質的溶解度，使更多的含碘物質溶解，
故答案為：加快含碘物質在水中的溶解，以使灰燼中的含碘物質盡可能多的進入溶液；
（3）②利用亞鐵離子具有還原性，碘酸根離子在酸性溶液中具有氧化性，檢驗是否含有鐵離子，往試管I中加入氯化亞鐵溶液，后加入2滴KSCN溶液并振蕩，無血紅色出現(xiàn)證明不是以IO₃^-形式存在；
故答案為：FeCl₂溶液，后加入2滴KSCN溶液并振蕩；
③往試管II中加入3%過氧化氫具有氧化性可以氧化碘離子為碘單質，遇到淀粉變藍，
故答案為：3% H₂O₂溶液并振蕩；溶液變藍；
（4）A溶液中碘離子被高錳酸鉀溶液氧化為碘單質，碘單質被硫代硫酸鈉溶液還原為碘離子，中和滴定過程中，到藍色恰好褪去不再變化證明反應到終點；設碘離子物質的量為x，
2I^-～I₂～2Na₂S₂O₃
2          2
x        0.01mol/L×V×10^-3L
x=V×10^-5mol
200ml溶液中含碘元素物質的量為=V×10^-4mol
海帶中碘元素的百分含量=$\frac{V×1{0}^{-4}×127g/mol}{ag}$×100%=$\frac{1.27V}{a}$×100%，
故答案為：溶液藍色剛好褪去，30s內不恢復藍色，$\frac{1.27V}{a}$×100%．

點評 本題考查了物質制備的流程分析判斷，實驗方案的設計原則和步驟，滴定實驗的計算應用，反應現(xiàn)象和物質性質是解題關鍵，題目難度中等．