Question

14．亞硝酸鈉易溶于水，有堿味，有氧化性，也有還原性．NaNO₂大量用于染料工業(yè)和有機合成工業(yè)中，也可用作水泥施工的抗凍劑．然而由于NaNO₂有毒性，將含該物質(zhì)的廢水直接排放會引起水體嚴重污染，所以這種廢水必須處理后才能排放．處理方法之一如下：
2NaNO₂+2KI+2H₂SO₄→2NO+1 I₂+1 K₂SO₄+1Na₂SO₄+2H₂O
（1）請完成該化學方程式并配平．
（2）在上述反應(yīng)中，若要生成50.8g I₂，則電子轉(zhuǎn)移了0.4N_A個．
（3）現(xiàn)有25.00mL的KI溶液，用酸化的10.00mL 0.0500mol/L的KIO₃溶液處理（5I^-+IO₃^-+6H⁺=3I₂+3H₂O）．將生成的I₂全部除去后，再加入過量的KI溶液，使之與剩余的KIO₃反應(yīng)，然后將溶液調(diào)節(jié)至中性，析出的單質(zhì)碘用0.1000mol/L的Na₂S₂O₃溶液滴定（2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-），用去該溶液的體積為21.00mL．求剩余的KIO₃為3.5×10^-4 mol，原KI溶液的物質(zhì)的量濃度是0.03mol/L．

Answer 1

分析 （1）該反應(yīng)中元素的化合價變化如下：2KI→I₂，I元素的化合價由-1價→0價，I失去2e^-；NaNO₂→NO，N元素的化合價由+3價→+2價，得到e^-，依據(jù)氧化還原反應(yīng)中：化合價升高數(shù)=化合價降低數(shù)，結(jié)合原子個數(shù)守恒規(guī)律書寫方程式；
（2）根據(jù)反應(yīng)2NaNO₂+2KI+2H₂SO₄═2NO↑+I₂+K₂SO₄+Na₂SO₄+2H₂O，2KI→I₂，生成1mol碘，轉(zhuǎn)移2mole-，據(jù)此計算解答；
（3）根據(jù)反應(yīng)方程式5I^-+IO₃^-+6H⁺=3I₂+3H₂O和2S₂O₃^2-+I₂=S₄O₆^2-+2I^-，找出關(guān)系式IO₃^-～3I₂～6S₂O₃^2-，計算出過量的IO₃^-，再利用5I^-+IO₃^-+6H⁺=3I₂+3H₂O結(jié)合滴定數(shù)據(jù)計算出原KI溶液的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：（1）該反應(yīng)中元素的化合價變化如下：2KI→I₂，I元素的化合價由-1價→0價，I失去2e^-；NaNO₂→NO，N元素的化合價由+3價→+2價，得到e^-，依據(jù)氧化還原反應(yīng)中：化合價升高數(shù)=化合價降低數(shù)，得失電子的最小公倍數(shù)為2，所以NaNO₂前的系數(shù)是2，I₂前的系數(shù)是1，根據(jù)鈉、鉀原子守恒，K₂SO₄前是1，Na₂SO₄前是1，依據(jù)原子個數(shù)守恒可知反應(yīng)的化學方程式：2NaNO₂+2KI+2H₂SO₄═2NO↑+I₂+K₂SO₄+Na₂SO₄+2H₂O
故答案為：2；2；2H₂SO₄；2；1；1；1；2H₂O；
（2）根據(jù)反應(yīng)2NaNO₂+2KI+2H₂SO₄═2NO↑+I₂+K₂SO₄+Na₂SO₄+2H₂O，2KI→I₂，生成1mol碘，轉(zhuǎn)移2mole-，則生成50.8g I₂，物質(zhì)的量為$\frac{50.8g}{254g/mol}$=0.2mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2mol×2×N_A=0.4N_A，
故答案為：0.4N_A；
（3）根據(jù)反應(yīng)IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，以及2S₂O₃^2-+I₂=S₄O₆^2-+2I^-，
得出反應(yīng)的關(guān)系式IO₃^-～3I₂～6S₂O₃^2-，
又n（Na₂S₂O₃）=0.10mol/L×0.0210L=0.00210mol，
n（KIO₃）=0.05000mol/L×0.01L=0.0005mol，
依據(jù)IO₃^-～3I₂～6S₂O₃^2-，
    1         6
   n          0.00210mol
解得n=0.00035mol；所以剩余KIO₃為0.00035mol=3.5×10^-4mol；
依據(jù)5I^-+IO₃^-+6H⁺=3I₂+3H₂O 
     5    1
     n′（0.0005-0.00035）mol
n′=5×（0.0005-0.00035）mol=0.00075mol；
所以25.00mL的KI溶液濃度，C（KI）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.00075mol}{0.025L}$=0.03mol/L；
故答案為：3.5×10^-4；0.03．

點評 本題考查了氧化還原反應(yīng)、有關(guān)方程式的計算，明確氧化還原反應(yīng)規(guī)律，準確找出相關(guān)物質(zhì)之間量的關(guān)系是解題關(guān)鍵，題目難度中等．