Question

【題目】長期缺碘和碘攝入過量都會對健康造成危害，目前加碘食鹽中碘元素絕大部分以IO3－存在，少量以I－存在。現使用Na2S2O3對某碘鹽樣品中碘元素的含量進行測定。

I．I－的定性檢測

（1）取少量碘鹽樣品于試管中，加水溶解。滴加硫酸酸化，再滴加數滴5%NaNO2和淀粉的混合溶液。若溶液變色，則存在I－，同時產生的無色氣體產生遇空氣變為紅棕色，試寫出該反應的離子方程式為_____________。

Ⅱ．硫代硫酸鈉的制備

化學實驗室可用如下裝置（略去部分加持儀器）制備Na2S2O35H2O。燒瓶C中發生反應如下：

Na2S（aq）+H2O（l）+SO2（g）=Na2SO3（aq）+H2S（aq） （I）

2H2S（aq）+SO2（g）=3S（s）+2H2O（l） （II）

S（s）+Na2SO3（aq）Na2S2O3（aq） （III）

（2）儀器組裝完成后，關閉兩端活塞，向裝置B中的長頸漏斗內注入液體至形成一段液柱，若_____________，則整個裝置氣密性良好。裝置D的作用是_____________ 。裝置E中為_____________溶液。

（3）為提高產品純度，應使燒瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反應，則燒瓶C中Na2S和Na2SO3物質的量之比為_____________。

（4）裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率，其中的液體最好選擇____________。

a．蒸餾水 b．飽和Na2SO3溶液

c．飽和NaHSO3溶液 d．飽和NaHCO3溶液

實驗中，為使SO2緩慢進入燒瓶C，采用的操作是_____________。已知反應（III）相對較慢，則燒瓶C中反應達到終點的現象__________________。

（5）反應終止后，燒瓶C中的溶液經蒸發濃縮即可析出Na2S2O35H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質。利用所給試劑設計實驗，檢測產品中是否存在Na2SO4，簡要說明實驗操作____________，現象和結論_________：。

已知Na2S2O35H2O遇酸易分解：S2O32+2H+=S↓+SO2↑+H2O

供選擇的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液

Ⅲ．碘含量的測定

巳知：①稱取10.00g碘鹽樣品，置于250mL錐形瓶中，加水100mL溶解，加2mL磷酸，搖勻。

②滴加飽和溴水至溶液呈現淺黃色，邊滴加邊搖，至黃色不褪去為止（約1mL）。

③加熱煮沸，除去過量的溴，再繼續煮沸5min，立即冷卻，加入足量15%碘化鉀溶液，搖勻。

④加入少量淀粉溶液作指示劑，再用0.002mol/L的Na2S2O3標準溶液滴定至終點。

⑤重復兩次，平均消耗Na2S2O3溶液9.00mL

相關反應為：I－＋3Br2＋3H2O = IO3－＋6H+＋6Br－，IO3－＋5I－＋6H+ = 3I2＋3H2O，I2+2S2O32－= 2I－＋S4O62－

（6）請根據上述數據計算該碘鹽含碘量為_______________mg·kg－1。

Answer 1

【答案】藍 2 I－+2 NO2－+ 4 H+ = I2 + 2 NO↑ + 2 H2O 液柱高度保持不變 防止倒吸 NaOH 2:1 c 控制滴加硫酸的速度 溶液變澄清（或混濁消失或淡黃色固體消失） 取少量產品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層清液（或過濾，取濾液），滴加BaCl2溶液，若出現沉淀則說明含有Na2SO4雜質 38.1。

【解析】

（1）根據題設條件可知，硫酸酸化的NaNO2將碘鹽中少量的I-氧化為使淀粉變藍的I2，自身被還原為無色氣體NO，其化學方程式為：2I-+2NO2-+4H+=I2+2NO↑+2H2O；

（2）儀器組裝完成后，關閉兩端活塞，向裝置B中的長頸漏斗內注入液體至形成一段液柱，若液柱高度保持不變，則整個裝置氣密性良好。由實驗裝置結構特征，可知裝置D為安全瓶，防止倒吸；裝置E中為NaOH溶液，吸收多余的二氧化硫，防止污染空氣；

（3）根據題目所給3個反應，可得出對應關系：2Na2S～2H2S～3S～3 Na2SO3，2Na2S反應時同時生成2Na2SO3，還需要Na2SO3，所以燒瓶C中Na2S和Na2SO3物質的量之比為2：1；

（4）觀察SO2的生成速率，發生強酸制取弱酸的反應，a不生成二氧化硫，bd中物質均與二氧化硫反應，只有c中飽和NaHSO3溶液適合制取二氧化硫；

答案選c；

實驗中，為使SO2緩慢進入燒瓶C，采用的操作是控制滴加硫酸的速度；

Ⅲ中發生S（g）+Na2SO3（aq）Na2S2O3（aq），反應達到終點是S完全溶解，可觀察到溶液變澄清（或混濁消失或淡黃色固體消失）；

（5）檢測產品中是否存在Na2SO4，操作、現象和結論為取少量產品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層清液（或過濾，取濾液），滴入幾滴BaCl2溶液，若產生白色沉淀則說明產品中含有Na2SO4，若沒有產生白色沉淀則說明產品中不含Na2SO4；

（6）從以上提供的方程式中可知關系式為：I-IO3-3I26S2O32－，設含碘元素物質的量為x，I-IO3-3I26S2O32－

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x 0.002mol/L×0.009L

解得x = = 3.0×10－6 mol，故所含碘元素的質量為3.0×10－6 mol×127 g/mol = 3.81×10－1 mg，所以該加碘鹽樣品中碘元素的含量為(3.81×10－1 mg)/0.01 kg = 38.1 mg·kg—1。