Question

【題目】實驗室從含碘廢液（含有H2O 、CCl4、I2、I-等）中回收碘，操作過程如下：

（1）向廢液中加入Na2SO3溶液，發生“還原”反應的離子方程式為____________。

（2）“氧化”操作在三頸燒瓶中進行（如圖一），將溶液用鹽酸調至pH約為2，緩慢通入Cl2。實驗用水浴控制在40℃左右的較低溫度下進行的原因是_______。

（3）某研究小組用圖二裝置對Cl2與KI溶液的反應進行探究，發現通入Cl2一段時間后，KI溶液變為黃色，繼續通入Cl2，則溶液黃色變淺，最后變為無色。研究小組對所得無色溶液中碘元素的存在形態提出了以下假設：

假設一：沒有I2形態；假設二：沒有I－形態；假設三：有IO3－形態。

①請設計實驗證明假設一成立（試劑自選）。

實驗操作	預期現象	結論
	___________________	假設一成立

②若假設三成立，請寫出生成IO3－的離子方程式__________________________________。

（4）該研究小組還進行了對加碘鹽中KIO3含量測定的如下實驗：

①準確稱取加碘鹽m g于燒杯中，加入適量蒸餾水和過量的KI，再滴入適量的稀硫酸，充分反應，將所得混合液配成250.00mL待測溶液。移取25.00mL待測溶液于錐形瓶中，加幾滴淀粉試液，用c molL-1Na2S2O3標準液滴定至終點，重復3次，測得平均值為V mL。

已知：IO3－+ 5I－+6H+ =3H2O+3I2，I2 +2S2O32－=2I－+S4O62－。測定時，判斷達到滴定終點的現象為___________。由測定數據可求得該樣品中含KIO3的質量分數為___________（用含m、c、V的代數式表示，Mr（KIO3）=214 ）。

②在滴定操作正確無誤的情況下，用此種測定方法測得的結果往往偏高，其原因是受空氣的影響，請用離子方程式表示產生這一影響的原因_______________________。

Answer 1

【答案】SO32－ + I2+ H2O =2I－ + SO42－ + 2H＋ 使氯氣在溶液中有較大的溶解度（或防止I2升華或防止I2進一步被氧化）

實驗操作	預期現象
取所得無色溶液，向其中加入淀粉試液	溶液不變藍

I2＋5Cl2＋6H2O=10Cl－+2IO3－+12H+ 溶液由藍色變為無色，且半分鐘不變色 4I－+ O2+ 4H+=2I2+ 2H2O

【解析】

（1）亞硫酸根離子具有強的還原性能夠還原單質碘；

（2）溫度越高，氯氣溶解度越小；

（3）①單質遇到淀粉變藍色；

②若生成碘酸根離子，則發生氯氣氧化碘的反應，依據得失電子守恒、原子個數守恒寫出反應方程式；

（4）①反應結束時，碘反應完全，滴加最后一滴液體時溶液由藍色變為無色且半分鐘內不變色，說明到達滴定終點；根據關系式IO3-～3I2～6S2O32-進行計算；

②實驗測得結果偏高，說明滴定消耗的Na2S2O3標準液體積偏高，溶液中碘的含量偏高，應是生成的碘離子被氧氣氧化為碘所致。

（1）Na2SO3溶液與I2反應的離子方程式為：SO32－ + I2+ H2O =2I－ + SO42－ + 2H＋；

（2）溫度較高氯氣的溶解度會降低，溫度升高碘會升華，故水浴控制在40℃左右的較低溫度下進行是因為：使氯氣在溶液中有較大的溶解度或防止I2升華或防止I2進一步被氧化；

（3）①驗證假設一，檢驗碘單質選用淀粉溶液做指示劑，操作和預期現象為：取所得無色溶液，向其中加入淀粉試液，溶液不變藍；

②若假設三成立，氯氣將I2氧化為IO3－，離子方程式為：I2＋5Cl2＋6H2O=10Cl－+2IO3－+12H+；（4）①錐形瓶中先發生IO3－+5I－+6H+ =3H2O+3I2，用淀粉做指示劑，故溶液是藍色，用Na2S2O3標準液滴定過程中發生I2 +2S2O32－=2I－+S4O62－，I2完全反應時藍色消失，所以滴定終點的現象為：溶液由藍色變為無色，且半分鐘不變色；根據兩個方程式有：IO3－—6S2O32－，根據Na2S2O3溶液的用量和濃度，可知道IO3－的物質的量為：mol，樣品中含KIO3的質量分數為：=；

②在滴定過程中空氣中的氧氣會氧化過量的KI，造成是生成的I2變多，反應的離子方程式為：4I－+ O2+ 4H+=2I2+ 2H2O。