Question

(15分)I₂O₅是白色固体，遇水生成碘酸（HIO₃）。I₂O₅可用于检验并定量测定空气中的CO，在常温下发生的反应为 5CO＋I₂O₅=5CO₂＋I₂  （空气中其余气体不与I₂O₅反应）。

实验一：制取I₂O₅

将碘酸加热至90~110 ºC使其部分脱水，再升温至220~240 ℃并恒温4 h，使反应完全。接着慢慢冷却至室温，密封保存，即得五氧化二碘。

（1）写出碘酸制I₂O₅的化学方程式：                          。

（2）在制得的I₂O₅固体中含有少量I₂杂质，提纯的方法是      （填标号）；

A．过滤   B．蒸发结晶  C．蒸馏   D．升华

用提纯方法用到的玻璃仪器为          （填标号）。

A．圆底烧瓶       B．烧杯        C．普通漏斗  D．酒精灯  E．玻璃棒

实验二：检验空气中CO

利用下图装置检验空气中是否存在CO。

（3）能说明空气中含有CO的现象是                  。                                  

（4）倘若要从广口瓶中出现浑浊来判断空气中含有CO，请写出改进的实验方案：              。

实验三：测定空气中CO的含量

（5）将I₂O₅与CO反应生成的碘单质用硫代硫酸钠滴定（反应为I₂＋2Na₂S₂O₃=Na₂S₄O₆＋2NaI），即可根据消耗硫代硫酸钠的量来计算空气中CO的含量。若某次实验时测得参与反应的空气体积为a mL（标准状况下），滴定过程中，共消耗v mL c mol·L^-1 Na₂S₂O₃溶液。则该空气样品中CO的体积分数是          。

（6）该实验测定出来的结果不可信，最大可能的原因是：               。

Answer

(15分)（1）2HIO3I2O5＋H2O（2分） ；（2）D (2分) A 、B、 D（3分） ；

（3）玻璃管中白色固体变为紫黑色（2分）

（4）空气进入硬质玻璃管之前，先依次通入装有氢氧化钠溶液、浓硫酸的洗气瓶（2分）

（5） 56cv/a（2分）；（6）缺少平行实验 （2分）。

【解析】

试题分析：（1）根据题意可得碘酸制I2O5的化学方程式是：2HIO3I2O5＋H2O；（2）在制得的I2O5固体中含有少量I2杂质，为了除去杂质，可以利用I2加热不经过液态就直接变为气态的性质——即升华的性质进行提纯。因此选项是D。用升华这种提纯方法用到的玻璃仪器为圆底烧瓶、烧杯、酒精灯故选项是A、B、D；（3）若空气中含有CO则将空气通入含有I2O5的灼热的硬质玻璃管中，会看到玻璃管中白色固体变为紫黑色；即产生了I2；（4）倘若要从广口瓶中出现浑浊来判断空气中含有CO，则改进的实验方案是空气进入硬质玻璃管之前，先依次通入装有氢氧化钠溶液来除去空气中的CO2;再通过盛有浓硫酸的洗气瓶来除去空气中的水蒸气，然后再进行检验；（5）根据方程式5CO＋I2O5=5CO2＋I2；I2＋2Na2S2O3=Na2S4O6＋2NaI；可得关系式：5CO～2Na2S2O3；n(Na2S2O3)= v ×10-3L ×c mol/L= cv ×10-3 mol,n(CO)= 5/2 cv ×10-3 mol;V(CO)= 5/2 cv ×10-3 mol×22.4L/mol=56 cv ×10-3L=56 cvml; 则该空气样品中CO的体积分数是V(CO)÷V(空气)=( 56 cvml÷aml)= 56cv/a。（6）由于每一次实验都有偶然性，所以为了使测定数值接近真实值，应该继续多次实验，去平均数值。故该实验测定出来的结果不可信，最大可能的原因是缺少平行实验。

考点：考查I2O5的制取、分离提纯、实验操作步骤、纯度的计算及误差分析的知识。