Question

碘元素的單質(zhì)和化合物在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛．
（1）碘化鉀（KI）是常用的還原劑．某研究性學(xué)習(xí)小組利用碘酸鉀（KIO₃）測(cè)定碘化鉀的濃度．在10.00mL的KI溶液中逐滴滴入用硫酸酸化的KIO₃溶液，溶液顏色不再變化后，用Na₂S₂O₃溶液滴定生成的I₂（使用淀粉做指示劑），消耗0.2000mol?L^-1Na₂S₂O₃溶液30.00mL．
滴定過(guò)程發(fā)生的離子方程式如下：2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-；
①寫出本實(shí)驗(yàn)中碘酸鉀和碘化鉀反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：

 

．
②滴定終點(diǎn)判斷

 

；
③測(cè)定的KI溶液濃度是

 

mol?L^-1．
（2）探究酸性KIO₃溶液的與KI溶液反應(yīng)中KIO₃濃度和溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，生成的碘可以用淀粉溶液檢驗(yàn)，根據(jù)反應(yīng)溶液出現(xiàn)藍(lán)色所需的時(shí)間來(lái)衡量該反應(yīng)的速率．
某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下表所示：

	0.01mol?L-1KIO3酸性溶液的體積/mL	0.01mol?L-1KI溶液的體積/mL	H2O的體積 /mL	實(shí)驗(yàn)溫度/℃	溶液出現(xiàn)藍(lán)色時(shí)所需時(shí)間/s
實(shí)驗(yàn)1	5	5	5	25	t1
實(shí)驗(yàn)2	4	5	V1	25	t2
實(shí)驗(yàn)3	5	5	5	35	t3

2由小到大比較t₁、t₂、t₃的大小

 

；表中V₁=

 

mL；
②用Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I₂，滴定前排氣泡時(shí)，應(yīng)選用圖中的

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：中和滴定,探究溫度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

專題：

分析：（1）①KIO₃+5KI+3H₂SO₄→3I₂+3K₂SO₄+3H₂O中，I元素的化合價(jià)由+5價(jià)降低為0，I元素的化合價(jià)由-1價(jià)升高為0，根據(jù)化合價(jià)變化確定電子轉(zhuǎn)移情況；
②淀粉遇碘變藍(lán)色，達(dá)到滴定終點(diǎn)藍(lán)色褪色；
③有反應(yīng)方程式：IO₃^-+5I^-+6H⁺→3I₂+3H₂O、I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-，可得關(guān)系式：5I^-～3I₂～6S₂O₃^2-；
（2）①由實(shí)驗(yàn)1或3可以看出混合液的總體積為15mL，V₁為6mL，據(jù)此解答即可；溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快，濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越大，所需時(shí)間越短，據(jù)此解答即可；
②Na₂S₂O₃溶液呈堿性，應(yīng)盛放在堿式滴定管中，根據(jù)堿式滴定管的排氣泡法進(jìn)行判斷．

解答： 解：（1）①氧化還原反應(yīng)KIO₃+5KI+3H₂SO₄═3K₂SO₄+3I₂+3H₂O中，I元素的化合價(jià)由+5價(jià)降低為0，I元素的化合價(jià)由-1價(jià)升高為0，KI為還原劑，+5價(jià)的I元素被還原，還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物均為碘，由原子守恒及反應(yīng)可知，電子數(shù)為5，電子轉(zhuǎn)移情況如下：；
故答案為：；
②溶液中有碘，加入淀粉溶液呈藍(lán)色，碘與亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)，藍(lán)色褪去，
故答案為：當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏蜰a₂S₂O₃溶液，溶液恰好由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)不變色即為滴定終點(diǎn)；
③有反應(yīng)方程式：IO₃^-+5I^-+6H⁺→3I₂+3H₂O、I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-，可得關(guān)系式：5I^-～3I₂～6S₂O₃^2-，試樣溶液10.00mL中：n（I^-）=n（IO₃^-）=

5

6

n（S₂O₃^2-）=

5

6

×0.2000mol?L^-1×30×10^-3L=5×10^-3mol，KI溶液濃度是

5×10-3mol

0.01L

=0.5000mol?L^-1；
故答案為：0.5000；
（2）①溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快，所需時(shí)間越短，濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越大，實(shí)驗(yàn)1與實(shí)驗(yàn)2比較，溫度一樣，但是實(shí)驗(yàn)1中濃度大，故時(shí)間短，由于實(shí)驗(yàn)1中溫度低于實(shí)驗(yàn)3中，故實(shí)驗(yàn)3所需時(shí)間最短，故答案為：t₃＜t₁＜t₂；6；
②Na₂S₂O₃溶液呈堿性，應(yīng)盛放在堿式滴定管中，堿式滴定管中排氣泡的方法：把滴定管的膠頭部分稍微向上彎曲，再排氣泡，所以排除堿式滴定管中的空氣用③的方法，故選③．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氧化還原反應(yīng)滴定、外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率等知識(shí)點(diǎn)，綜合性高，難度大，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題能力．