Question

[2012·合肥市第二次质检]（13分）某化学兴趣小组对加碘食盐中碘酸钾进行研究，查阅资料得知：碘酸钾是一种白色粉末，常温下很稳定,加热至560⁰C开始分解。在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、过氧化氢等物质作用，被还原为单质碘。

（1）学生甲设计实验测出加碘食盐中碘元素的含量，步骤如下：

a．称取wg加碘盐，加适量蒸馏水溶解；

b．用稀硫酸酸化，再加入过量KI溶液；

c．以淀粉为指示剂，用物质的量浓度为1.00×10^－3mol/L的Na₂S₂O₃溶液滴定（滴定时的反应方程式：（I₂＋2S₂O₃^2－＝2 I^－＋2S₄O₆^2－）。

滴定时Na₂S₂O₃溶液应放在_________ (填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”），滴定至终点时消耗Na₂S₂O₃溶液20. 00mL，其终点颜色变化为_________；加碘食盐样品中的碘元素含量是_________mg/kg(以含w的代数式表示）。

（2）学生乙对纯净的NaCl(不含KIO₃)进行了下列实验：

顺序	步骤	实验现象
①	取少量纯净的NaCl，加蒸馏水溶解	溶液无变化
②	滴入淀粉KI溶液，振荡	溶液无变化
③	然后再滴加H2SO4，振荡	溶液变蓝色

请推测实验③中产生蓝色现象的可能原因：__________________；根据学生乙的实验结果，请对学生甲的实验结果作出简要评价___________________________。

（3）工业上通常用电解KI溶液的方法来制备碘酸钾，电解过程中请你帮助学生丙设计实验来判断电解是否完全。仪器不限，可选的试剂：淀粉溶液、H₂O₂溶液、稀硫酸。

实验操作	实验现象及结论

Answer

（13分）（1）碱式滴定管   蓝色变无色，且保持半分钟不变色 

（2）I－在酸性条件下能被溶解在溶液中的O2氧化成I2  甲同学的实验结果可能偏大

（3）

实验操作

实验现象及结论

取少量电解后的溶液于试管中，先滴加淀粉溶液，再滴加稀硫酸酸化

若溶液变蓝则电解不完全，若无明显现象，则电解完全。

【解析】（1）因S2O32－水解Na2S2O3溶液呈碱性，故Na2S2O3溶液应放在碱式滴定管；步骤a、b中发生的反应为：5KI＋KIO3＋3H2SO4＝3I2＋3K2SO4＋3H2O，所以待测溶液中含I2，加淀粉后待测溶液呈蓝色，滴定终点时I2完全被S2O32－还原为I－，溶液由蓝色变为无色；由5KI＋KIO3＋3H2SO4＝3I2＋3K2SO4＋3H2O和I2＋2S2O32－＝2 I－＋2S4O62－可得：n(KIO3) ＝n(I2)＝n(Na2S2O3)＝×20.00×10－3L×1.00×10－3mol/L＝×2.00×10－5mol，所以加碘食盐样品中的碘元素含量为＝。

（2）实验③中产生蓝色现象的原因是：I－在酸性条件下能被溶解在溶液中的O2氧化成I2；正是由于这一原因，导致甲同学的实验中待测溶液中I2的浓度偏大，从而使实验结果偏高。

（3）设计实验方案时，要根据I－在酸性条件下能被溶解在溶液中的O2氧化成I2和I2遇淀粉溶液变蓝来设计。