Question

13．我國目前使用碘酸鉀作為食用鹽中碘強化劑．并規定，食用鹽碘含量的平均水平（以碘元素計）為20mg/kg～30mg/kg．
（1）碘酸鉀與碘化鉀在酸性條件下發生如下反應，請配平化學方程式．
1KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O
反應中有1.5mol I₂生成時轉移電子數是2.5N_A
（2）已知：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，某學生測定食用精制鹽的碘含量，其步驟為：
a．準確稱取20.0g食鹽，加適量蒸餾水使其完全溶解；
b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO₃與KI反應完全；
c．以淀粉為指示劑，逐滴加入物質的量濃度為2.0×10^-3 mol/L的Na₂S₂O₃溶液10.0mL，恰好反應完全．
①判斷c中反應恰好完全依據的現象是滴入Na₂S₂O₃后，藍色褪去且半分鐘不再恢復原色．
②b中反應所產生的I₂的物質的量是1.0×10^-5mol．
③根據以上實驗和包裝袋說明，所測精制鹽的碘含量是21.2mg/kg．（小數點后保留一位有效數字）

Answer 1

分析 （1）方程式中碘酸鉀中碘元素在反應從+5價降為0價，降低5價，碘化鉀中碘元素從-1價升高到0價，升高1價，依據得失電子守恒結合原子個數守恒書寫配平方程式，依據方程式及元素化合價變化計算轉移電子數；
（2）①淀粉遇到碘呈藍色，隨反應I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-進行，溶液中沒有碘，溶液由藍色為無色；
②根據硫代硫酸鈉與碘反應的關系計算；
③依據方程式：KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O計算．

解答 解：（1）方程式中碘酸鉀中碘元素在反應從+5價降為0價，降低5價，碘化鉀中碘元素從-1價升高到0價，升高1價，依據得失電子守恒，碘酸鉀系數為1，碘化鉀系數為5，依據原子個數守恒，反應方程式為：
KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O；依據方程式可知：生成3mol碘，轉移電子5mol，所以反應中有1.5mol I₂生成時轉移電子數2.5mol，個數為2.5N_A；
故答案為：11；5；3；3；3；3；2.5N_A；
（2）①碘遇淀粉變藍色，所以溶液呈藍色，隨反應I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-進行，溶液中沒有碘，溶液由藍色為無色，說明反應到終點，
故答案為：滴入Na₂S₂O₃后，藍色褪去且半分鐘不再恢復原色；
②依據方程式：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，
             1mol  2 mol
    n（I₂）   2.0×10^-3mol•L^-1×0.01L
解得：n（I₂）=1.0×10^-5mol；
故答案為：1.0×10^-5；
 ③依據碘酸鉀與碘化鉀反應方程式得：
                KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O
碘酸鉀中碘的質量  127g                 3mol
                   m                   1.0×10^-5mol   
解得：m=$\frac{127}{3}$×10^-5g；
設每千克食鹽中含碘xmg，列比例式為$\frac{127}{3}$×10^-2mg：0.02kg=xmg：1kg；
解得x=21.2；
故答案為：21.2．

點評 本題考查了氧化還原反應方程式的配平及有關計算，明確物質之間轉化關系是解題關鍵，題目難度中等．