Question

（14分）碘溶于碘化鉀溶液中形成I₃^—，并建立如下平衡：I₃^— I^—+ I₂。實驗室可以通過氧化還原滴定法測定平衡時I₃^—的濃度
實驗原理：
為了測定平衡時的c(I₃^—) ，可用過量的碘與碘化鉀溶液一起搖動，達平衡后取上層清液用標準的Na₂S₂O₃滴定：2 Na₂S₂O₃ + I₂ =" 2NaI" + Na₂S₄O₆。
由于溶液中存在I₃^— I^— + I₂的平衡，所以用硫代硫酸鈉溶液滴定，最終測得的是I₂和I₃^—的總濃度，設為c₁，c₁ = c(I₂)+c(I₃^—)；c(I₂) 的濃度可用相同溫度下，測過量碘與水平衡時溶液中碘的濃度代替，設為c₂，則c(I₂)= c₂，c(I₃^—)=c₁ —c₂；
實驗內容：
1．用一只干燥的100 mL 碘量瓶和一只250 mL碘量瓶，分別標上1、2號，用量筒取80 mL 0.0100 mol.L^-1 KI于1號瓶，取200 mL 蒸餾水于2號瓶，并分別加入0.5 g過量的碘。
2．將兩只碘量瓶塞好塞子，振蕩30分鐘，靜置。
3．分別取上層清液20 mL用濃度為c mol/L標準Na₂S₂O₃溶液進行滴定。1號瓶消耗V₁ mL Na₂S₂O₃溶液，2號瓶消耗V₂ mL Na₂S₂O₃溶液。
4．帶入數據計算c(I₃^—)
試回答下列問題
（1）標準Na₂S₂O₃溶液應裝入   （填“酸式滴定管”或“堿式滴定管”），原因是   。
（2）碘量瓶在震蕩靜置時要塞緊塞子，可能的原因是   
（3）滴定時向待測液中加入的指示劑是   ，到達滴定終點時的現象為   。
（4）用c 、V₁和V₂表示c(I₃^—)為   mol·L^-1。
（5）若在測定1號瓶時，取上層清液時不小心吸入了少量的I₂固體，則測定的c(I₃^—)   （填“偏大”、“偏小”或“不變”）

Answer 1

（14分）（每空2分）（1） 堿式滴定管；Na₂S₂O₃溶液呈堿性   （2）防止I^—被空氣中的氧氣氧化（3） 淀粉 ；   溶液恰好由藍色變成無色，且半分鐘內不褪色（4） (cV₁-cV₂)/40  （5）偏大

試題分析：（1）Na₂S₂O₃溶液是強堿弱酸鹽，水解溶液顯堿性，所以標準Na₂S₂O₃溶液應裝入堿式滴定管中；
（2）由于碘離子具有還原性，而空氣中含有氧氣，氧氣能氧化碘離子，所以碘量瓶在震蕩靜置時要塞緊塞；
（3）由于碘遇淀粉顯藍色，所以滴定時向待測液中加入的指示劑是淀粉，到達滴定終點時的現象為溶液恰好由藍色變成無色，且半分鐘內不褪色；（4）1號瓶消耗V₁mL Na₂S₂O₃溶液，2Na₂S₂O₃+I₂=2NaI+Na₂S₄O₆可知，20ml溶液中I₂和I₃^－的總物質的量=1/2×V₁×10^-3L×c mol·L^－1=0.5cV₁×10^-3 mol；2號瓶消耗V₂mL Na₂S₂O₃溶液，可知20mL溶液中I₂的物質的量=1/2×V₂×10^-3L×c mol·L^－1=0.5cV₂×10^-3 mol，
故c（I₃^－）=； （5）如果取上層清液時不小心吸入了少量的I₂固體，則1號瓶消耗Na₂S₂O₃溶液的體積增加，由c（I₃^－）=可知，測定結果偏大。