Question

【題目】五氧化二碘（I2O5）可用作氧化劑，除去空氣中的一氧化碳，易溶于水形成碘酸，不溶于無(wú)水乙醇、乙醚、氯仿和二硫化碳。用下列裝置制備五氧化二碘（加熱裝置及夾持裝置省略）。

制備五氧化二碘的步驟如下：

步驟1：I2與KClO3按一定比例加入反應(yīng)器M中，用硝酸調(diào)節(jié)pH=1～2，溫度控制在80～90℃，攪拌反應(yīng)1h，使反應(yīng)完全。

步驟2：然后冷卻至室溫，析出碘酸氫鉀晶體。將過(guò)濾得到的晶體加水、加熱溶解，并用足量氫氧化鉀溶液中和至溶液pH為10。再冷卻結(jié)晶，過(guò)濾得到的晶體于118℃干燥3h，得到碘酸鉀產(chǎn)品。

步驟3：將步驟2制得的碘酸鉀酸化后得碘酸（HIO3），再將碘酸在干燥空氣氣流中加熱到200℃失水得到五氧化二碘。

（1）五氧化二碘可除去空氣中的一氧化碳，反應(yīng)生成碘單質(zhì)，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為___。

（2）儀器M的名稱是___。

（3）步驟1中除了生成碘酸氫鉀[KH（IO3）2]外，同時(shí)還生成氯化鉀和氯氣，若n（KCl）：n（C12）=5：3，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：___，該反應(yīng)中的氧化劑是___（填化學(xué)式）。

（4）反扣的漏斗N除了可以防止倒吸，還有一個(gè)作用是____，NaOH溶液的作用是___。

（5）步驟2中的主要反應(yīng)為KH（IO3）2+KOH===2KIO3+H2O，稱取0.550g碘酸鉀產(chǎn)品（假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng)），將產(chǎn)品放入燒杯中，加蒸餾水溶解，并加入足量酸化的KI溶液，配制成100mL溶液，取10.00mL配制的溶液于錐形瓶中并加入指示劑，然后用0.1mol·L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，三次實(shí)驗(yàn)平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為15.00mL。（已知I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6）

①該滴定選擇的指示劑是_____。

②該碘酸鉀產(chǎn)品中碘酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是____%（保留三位有效數(shù)字）。

③若裝Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管沒(méi)有用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗，則所測(cè)得產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)___（填“偏高”或“偏低”）。

Answer 1

【答案】1：5 三頸燒瓶 6I2+11KClO3+3H2O===6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2↑ KClO3 能增大氯氣（或氯氣、HNO3）與NaOH溶液的接觸面積 吸收產(chǎn)生的氯氣（或氯氣、HNO3），防止污染環(huán)境 淀粉溶液 97.3 偏高

【解析】

（1）根據(jù)得失電子守恒計(jì)算氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比；

（2）根據(jù)裝置圖回答儀器M的名稱；

（3）根據(jù)得失電子守恒、元素守恒配平方程式；

（4）反扣的漏斗增大氯氣與氫氧化鈉溶液接觸面積；NaOH溶液可以吸收氯氣；

（5）碘單質(zhì)遇淀粉溶液變藍(lán)；KIO3與KI發(fā)生歸中反應(yīng)的離子方程式是IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O，結(jié)合I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可得關(guān)系式KIO3～3I2～6Na2S2O3，根據(jù)關(guān)系式計(jì)算碘酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；裝Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管沒(méi)有潤(rùn)洗，消耗Na2S2O3溶液體積偏多。

（1）五氧化二碘除去空中一氧化碳生成碘單質(zhì)，根據(jù)得失電子守恒，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為I2O5+5CO===I2+5CO2，所以氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：5。

（2）儀器M的名稱是三頸燒瓶。

（3）步驟1中除了生成碘酸氫鉀[KH（IO3）2]外，同時(shí)還生成氯化鉀和氯氣，若n（KCl）：n（C12）=5：3，則化合價(jià)降低總數(shù)是，[KH（IO3）2]中I元素化合價(jià)升高5，根據(jù)得失電子守恒，[KH（IO3）2]的系數(shù)是，步驟1中反應(yīng)化學(xué)方程式為6I2+11KClO3+3H2O===6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2↑，KClO3中氯元素化合價(jià)降低，所以KClO3是氧化劑。

（4）反扣的漏斗N除了可以防止倒吸，還有一個(gè)作用是能增大氯氣（或氯氣、HNO3）與NaOH溶液的接觸面積；NaOH溶液的作用是吸收產(chǎn)生的氯氣（或氯氣、HNO3），防止污染環(huán)境。

（5）①碘單質(zhì)遇淀粉溶液變藍(lán)，所以該滴定選擇的指示劑是淀粉溶液。

②根據(jù)關(guān)系KIO3～3I2～6Na2S2O3可知n（Na2S2O3）=0.1mol·L-1×0.015L=0.0015mol，n（Na2S2O3）=0.0015mol÷6，所以0.550g碘酸鉀產(chǎn)品中m（KIO3）=（0.0015÷6×10×214）g=0.535g，碘酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.535g÷0.550g×100%≈97.3%。③裝Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管沒(méi)有潤(rùn)洗，消耗體積偏多，所測(cè)得產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高。