Question

碘元素的單質(zhì)和化合物在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛．（提示：?jiǎn)栴}（2）更簡(jiǎn)單一些）
（1）碘化鉀（KI）是常用的還原劑．某研究性學(xué)習(xí)小組利用碘酸鉀（KIO₃）測(cè)定碘化鉀的濃度．在10.00mL的KI溶液中逐滴滴入用硫酸酸化的KIO₃溶液，溶液顏色不再變化后，用Na₂S₂O₃溶液滴定生成的I₂（使用淀粉做指示劑），消耗0.2000mol?L^-1Na₂S₂O₃溶液30.00mL．
滴定過程發(fā)生的離子方程式如下：2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-
①寫出本實(shí)驗(yàn)中碘酸鉀和碘化鉀反應(yīng)的化學(xué)方程式（提示：硫酸也參與反應(yīng)）

 

②Na₂S₂O₃溶液滴定生成的I₂（使用淀粉做指示劑），滴定終點(diǎn)如何判斷：

 

③測(cè)定的KI溶液濃度是

 

mol?L^-1
（2）探究酸性KIO₃溶液的與KI溶液反應(yīng)中KIO₃濃度和溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，生成的碘可以用淀粉溶液檢驗(yàn)，根據(jù)反應(yīng)溶液出現(xiàn)藍(lán)色所需的時(shí)間來(lái)衡量該反應(yīng)的速率．
某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下表所示：

	0.01mol?L-1KIO3酸性溶液的體積/mL	0.01mol?L-1KI溶液的體積/mL	H2O的體積 /mL	實(shí)驗(yàn)溫度/℃	溶液出現(xiàn)藍(lán)色時(shí)所需時(shí)間/s
實(shí)驗(yàn)1	5	5	5	25	t1
實(shí)驗(yàn)2	4	5	V1	25	t2
實(shí)驗(yàn)3	5	5	5	35	t3

①由小到大比較t₁、t₂、t₃的大小

 

；表中V₁=

 

mL；
②用Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I₂，應(yīng)該選用

 

式滴定管．滴定前排氣泡時(shí)，應(yīng)選用下圖中的

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量,氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）①根據(jù)題干信息可知，碘化鉀與碘酸鉀在酸性條件下反應(yīng)生成碘單質(zhì)，據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
②反應(yīng)結(jié)束前溶液為藍(lán)色，反應(yīng)結(jié)束后溶液變成無(wú)色，據(jù)此判斷滴定終點(diǎn)；
③根據(jù)反應(yīng)方程式找出碘化鉀與硫代硫酸根離子的關(guān)系式，然后根據(jù)硫代硫酸根離子的物質(zhì)的量計(jì)算出碘化鉀的物質(zhì)的量，再根據(jù)c=

n

V

計(jì)算出該碘化鉀的物質(zhì)的量濃度；
（2）①溫度對(duì)反應(yīng)速率影響最大，其次濃度越大，反應(yīng)速率越快，據(jù)此判斷t₁、t₂、t₃的大��；實(shí)驗(yàn)過程中溶液總體積必須完全相同，據(jù)此判斷V₁；
②硫代硫酸鎂溶液為堿性溶液，應(yīng)該使用堿式滴定管，堿式滴定管中排氣泡的方法：把滴定管的膠頭部分稍微向上彎曲，再排氣泡．

解答： 解：（1）①本實(shí)驗(yàn)中碘酸鉀和碘化鉀、稀硫酸反應(yīng)生成碘單質(zhì)、硫酸鉀和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3I₂+3H₂O+3K₂SO₄ ，
故答案為：KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3I₂+3H₂O+3K₂SO₄ ；
②用Na₂S₂O₃溶液滴定生成的I₂（使用淀粉做指示劑），反應(yīng)結(jié)束前溶液為藍(lán)色，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時(shí)碘單質(zhì)消失，溶液變成無(wú)色，則滴定終點(diǎn)為：當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏蜰a₂S₂O₃溶液，溶液恰好由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)不變色即為滴定終點(diǎn)，
故答案為：當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏蜰a₂S₂O₃溶液，溶液恰好由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)不變色即為滴定終點(diǎn)；
③0.2000mol?L^-1Na₂S₂O₃溶液30.00mL中含有硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量為：0.2000mol/L×0.03L=0.006mol，
根據(jù)反應(yīng)2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-、KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3I₂+3H₂O+3K₂SO₄ 可得關(guān)系式：5KI～3I₂～6S₂O₃^2-，則消耗0.006mol硫代硫酸根離子時(shí)，參加反應(yīng)的碘化鉀的物質(zhì)的量為：0.006mol×

5

6

=0.005mol，
所以該碘化鉀溶液的濃度為：

0.005mol

0.01L

=0.5000mol/L，
故答案為：0.5000；
（2）實(shí)驗(yàn)3中反應(yīng)溫度最高，該反應(yīng)速率最快，則反應(yīng)時(shí)間t₃最小，實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的溫度相同，由于實(shí)驗(yàn)1中碘酸鉀溶液濃度大于實(shí)驗(yàn)2，實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)速率大于實(shí)驗(yàn)2，則實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)時(shí)間小于實(shí)驗(yàn)2，所以反應(yīng)時(shí)間大小為：t₃＜t₁＜t₂；
對(duì)比實(shí)驗(yàn)中溶液總體積必須相等，結(jié)合實(shí)驗(yàn)1、3可知，混合液總體積為：5mL×3=15mL，則V₁=15mL-5mL-4mL=6mL，
故答案為：t₃＜t₁＜t₂；6；
②Na₂S₂O₃溶液為堿性溶液，應(yīng)該使用堿式滴定管，堿式滴定管中排氣泡的方法為：把滴定管的膠頭部分稍微向上彎曲，再排氣泡，所以排除堿式滴定管中的空氣用③的方法；
故答案為：堿；③．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了探究物質(zhì)組成的方法、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素及其應(yīng)用，題目難度中等，明確探究原理為解答關(guān)鍵，注意明確關(guān)系式法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力．