Question

4．我國(guó)的市售加碘食用鹽中的添加劑為碘酸鉀（KIO₃）．碘酸鉀在酸性條件下是一種較強(qiáng)的氧化劑，可與碘化物、亞硫酸鹽等還原性物質(zhì)反應(yīng)．
（1）在實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)?zāi)呈秤名}是否加碘鹽，必須用到的試劑是ab（或abc、abd均可）（填入編號(hào)）
a．碘化鉀         b．稀硫酸         c．淀粉溶液        d．苯
（2）向上述反應(yīng)生成的碘溶液中加入四氯化碳，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為溶液分層，下層溶液呈紫紅色，上層溶液無(wú)色；
（3）Na₂SO₃可以還原I₂，某學(xué)生設(shè)計(jì)利用Na₂SO₃回收上述實(shí)驗(yàn)中的四氯化碳，操作步驟為：①將碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中、②檢漏、③分離出下層液體、④振蕩、⑤靜置、⑥加入適量Na₂SO₃稀溶液，正確的操作順序是②①⑥④⑤③（填編號(hào)），用到的主要玻璃儀器為分液漏斗，燒杯；
（4）某學(xué)生欲利用反應(yīng)：I₂+2S₂O₃^2-→2I^-+S₄O₆^2-測(cè)定加碘鹽的碘含量，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟為：

滴定時(shí)取20.0mL待測(cè)液，消耗2.0×10^-3 mol/L的Na₂S₂O₃溶液10.0mL．
①滴定以淀粉溶液為指示劑，顯示滴定至恰好完全反應(yīng)的現(xiàn)象是當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螘r(shí)，溶液藍(lán)色剛好消失，且30秒內(nèi)不恢復(fù)；
②所測(cè)精制鹽的碘含量是（以含w的代數(shù)式表示）$\frac{127V}{6w}$mg/kg；
（5）日本福島核泄漏事件引起“搶購(gòu)鹽”風(fēng)波．按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，加碘鹽中碘含量為20～25mg/1kg．為治療輻射，成年人每日需攝入碘130mg，若這些碘都來(lái)自加碘鹽，則成年人每日至少需攝入的食鹽質(zhì)量為5.2kg．

Answer 1

分析 （1）加碘食鹽中含碘酸根，必須用碘化鉀與其在酸性環(huán)境中反應(yīng)產(chǎn)生碘單質(zhì)；
（2）四氯化碳與水不互溶，且四氯化碳的密度比水大在下層，碘易溶于有機(jī)溶濟(jì)呈紫紅色；
（3）用Na₂SO₃回收上述實(shí)驗(yàn)中的四氯化碳，操作步驟為：檢漏、裝液、振蕩、靜置、分液；根據(jù)萃取實(shí)驗(yàn)可知需要用到分液漏斗、燒杯；
（4）①根據(jù)反應(yīng)的離子方程式可知，碘單質(zhì)被消耗，滴定終點(diǎn)為溶液由藍(lán)色恰好變?yōu)闊o(wú)色；
②根據(jù)硫代硫酸鈉與碘酸鉀的關(guān)系式計(jì)算碘酸鉀的物質(zhì)的量，再根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算碘的含量；
（5）成年人每日至少需要攝入的食鹽應(yīng)以碘含量最大值來(lái)計(jì)算．

解答 解：（1）加碘食鹽中含碘酸根，必須用碘化鉀與其在酸性環(huán)境中反應(yīng)產(chǎn)生碘單質(zhì)，碘遇淀粉變藍(lán)，碘的四氯化碳溶液呈紫色，故答案為：ab（或abc、abd均可）；
（2）四氯化碳與水不互溶要分層，且四氯化碳的密度比水大在下層，碘易溶于有機(jī)溶濟(jì)呈紫紅色，則萃取實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為溶液分層，下層溶液呈紫紅色，上層溶液無(wú)色，
故答案為：溶液分層，下層溶液呈紫紅色，上層溶液無(wú)色；
（3）用Na₂SO₃回收上述實(shí)驗(yàn)中的四氯化碳，操作步驟為：②檢漏、①將碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中、⑥加入適量Na₂SO₃稀溶液、④振蕩、⑤靜置、③分離出下層液體；根據(jù)萃取實(shí)驗(yàn)可知需要用到分液漏斗、燒杯，故答案為：②①⑥④⑤③；分液漏斗、燒杯；
（4）①根據(jù)反應(yīng)的離子方程式可知，碘單質(zhì)被消耗，滴定終點(diǎn)為溶液由藍(lán)色恰好變?yōu)闊o(wú)色，故答案為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螘r(shí)，溶液藍(lán)色剛好消失，且30秒內(nèi)不恢復(fù)；
②設(shè)碘酸鉀的物質(zhì)的量為x．
KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O①；   I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-②，將方程式②×3+①得
IO₃^-+6H⁺+6S₂O₃^2-=I^-+3S₄O₆^2-+3H₂O
1               6
x              2.0×10^-3mol/L×0.01L
x=$\frac{1}{3}$×10^-5mol，根據(jù)碘原子守恒知，碘元素的質(zhì)量=$\frac{1}{3}$×10^-5mol/L×127g/mol=$\frac{127}{3}$×10^-5g，VmL樣品中的碘的質(zhì)量為$\frac{V}{20}$×$\frac{127}{3}$×10^-5g，即$\frac{V}{20}$×$\frac{127}{3}$×10^-5×10³mg，所以碘元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{V}{20}$×$\frac{127}{3}$×10^-5×10³mg÷（w×10^-3kg）×100%=$\frac{127V}{6w}$；
故答案為：$\frac{127V}{6w}$；
（5）成年人每日至少需要攝入的食鹽為130mg÷25mg/kg=5.2kg，故答案為：5.2kg．

點(diǎn)評(píng) 考查物質(zhì)組成與含量的測(cè)定、對(duì)實(shí)驗(yàn)原理理解、氧化還原滴定、閱讀獲取信息的能力等，難度較大，是對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用，理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)與綜合運(yùn)用分析解決問題的能力．