Question

加碘食鹽中含有的碘酸鉀是一種白色結(jié)晶粉末，常溫下很穩(wěn)定，加熱至560℃開始分解．在酸性條件下碘酸鉀是一種較強(qiáng)的氧化劑，可與碘化物、亞硫酸鹽等還原性物質(zhì)反應(yīng)．工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀的流程如下：

（1）步驟②中氫氧化鉀的主要作用是

 

．
（2）參照下表碘酸鉀的溶解度，操作③得到碘酸鉀晶體，可經(jīng)過

 

、過濾、洗滌、干燥等步驟．

溫度/℃	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-
為了測定加碘食鹽中碘的含量，某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)確稱取wg食鹽，加適量蒸餾水使其完全溶解；再用稀硫酸酸化所得溶液，加入過量KI溶液，使KIO₃與KI反應(yīng)完全；最后加入指示劑，以物質(zhì)的量濃度為2.00×10^-3mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液滴定，消耗10.00mL時(shí)恰好反應(yīng)完全．
①在滴定過程中，所用的玻璃儀器為

 

、

 

．
②該實(shí)驗(yàn)可以用

 

作指示劑，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是

 

．
③下列有關(guān)該滴定實(shí)驗(yàn)的說法不正確的是

 

．
A．滴定管在使用前必須檢查是否漏水并潤洗
B．滴定時(shí)眼睛注視滴定管內(nèi)溶液液面變化
C．為減小實(shí)驗(yàn)誤差，可用少量的蒸餾水沖洗錐形瓶內(nèi)壁
D．終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)俯視會導(dǎo)致碘的含量偏低
④加碘食鹽樣品中的碘元素含量是

 

g?kg^-1（以含w的代數(shù)式表示）．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,中和滴定

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）碘酸氫鉀可與氫氧化鉀反應(yīng)生成碘酸鉀；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知溫度越高，KIO₃溶解度越大，從溶液中獲得晶體需要蒸發(fā)結(jié)晶；
（3）①Na₂S₂O₃溶液呈堿性，使用堿性滴定管；
②該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生碘單質(zhì)，可以淀粉溶液作指示劑；
③A、滴定管應(yīng)該是先用蒸餾水潤洗，然后用待測液潤洗；
B、滴定時(shí)，眼睛注視著錐形瓶中溶液的顏色變化；
C、用蒸餾水沖洗錐形瓶內(nèi)壁，可沖洗附在錐形瓶內(nèi)壁上的待測液，以減小實(shí)驗(yàn)誤差；
D、終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)俯視會導(dǎo)致碘的含量偏低；
④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．

解答： 解：（1）KH（IO₃）₂可與KOH反應(yīng)生成KIO₃，反應(yīng)的方程式為KH（IO₃）₂+KOH═2KIO₃+H₂O，故答案為：與KH（IO₃）₂反應(yīng)使其轉(zhuǎn)化為KIO₃；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知溫度越高，KIO₃溶解度越大，從溶液中獲得KIO₃晶體需要蒸發(fā)結(jié)晶，故答案為：蒸發(fā)結(jié)晶；
（3）①在滴定過程中，所用的玻璃儀器為滴定管和錐形瓶，Na₂S₂O₃溶液呈堿性，使用堿性滴定管，故答案為：堿式滴定管；錐形瓶；
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)，故答案為：淀粉溶液；溶液的藍(lán)色消失且半分鐘內(nèi)不再變化；
③A、滴定管應(yīng)該是先檢查是否漏水，然后用蒸餾水潤洗，最后用待測液潤洗，故A正確；
B、滴定時(shí)眼睛注視著錐形瓶中溶液的顏色變化，以便及時(shí)判斷滴定終點(diǎn)，故B錯誤；
C、用蒸餾水沖洗錐形瓶內(nèi)壁，可沖洗附在錐形瓶內(nèi)壁上的待測液，以減小實(shí)驗(yàn)誤差，故C正確；
D、終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)俯視會導(dǎo)致碘的含量偏低，故D正確；
故答案為：B
④設(shè)碘酸鉀的物質(zhì)的量為x．
KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O①； I₂+2S₂O₃ ^2-=2I^-+S₄ O₆^2-②，將方程式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，
根據(jù)碘原子守恒知，碘元素的質(zhì)量=

1

3

×10-5mol×127g/mol=4.23×10^-4g，所以碘元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

1.27 3

w

×100%=

1.27

3w

g/kg，
故答案為：

1.27

3w

．

點(diǎn)評：本題是一道物質(zhì)分離和提純以及中和滴定知識的綜合實(shí)驗(yàn)題，要求學(xué)生具有知識遷移和應(yīng)用的能力，計(jì)算時(shí)注意求的是食鹽中碘的含量而不是碘酸鉀的含量．