Question

某實(shí)驗(yàn)小組采取如下步驟測(cè)定某苯酚樣品的純度．
步驟I．向反應(yīng)器中加入KBr0₃-KBr（ KBr稍過(guò)量）混合溶液25mL，用稀硫酸酸化后有Br₂生成；再加入過(guò)量KI溶液，有I₂析出；用淀粉作指示劑，用0.1mol/LNa₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定析出的I₂，共用去Na₂S₂O₃溶液40mL．
（1）寫(xiě)出KBrO₃-KBr混合溶液酸化后生成Br₂的離子方程式

 

（2）用Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定I₂的反應(yīng)如下，請(qǐng)配平該離子方程式

 

I₂+

 

S₂O

2 3

-

 

I^-+

 

S₄O

2- 6

達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液的顏色變化為

 

步驟II．①將苯酚樣品0.4g，溶于NaOH溶液，加水配成250mL，量取25mL置于另一反應(yīng)器中．
②再加入與步驟I中相同的KBrO₃-KBr混合溶液25mL，用稀硫酸酸化后有白色沉淀產(chǎn)生．
③繼續(xù)加入過(guò)量KI溶液，生成的I₂仍用0.1mol/L的I^j₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，用去Na₂S₂O₃溶液19mL
（3）寫(xiě)出②中苯酚轉(zhuǎn)化成白色沉淀的化學(xué)方程式

 

（4）綜合步驟Ⅰ、Ⅱ的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，參與（3）反應(yīng)的n（Br₂）=

 

（只要求列出計(jì)算式）．
（5）該苯酚樣品的純度為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）KBrO₃-KBr混合溶液酸化后發(fā)生歸中反應(yīng)生成Br₂，依據(jù)原子守恒寫(xiě)出化學(xué)方程式；
（2）依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒和原子守恒配平離子方程式，用Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定I₂的反應(yīng)選擇淀粉溶液，顏色由藍(lán)色變化為無(wú)色來(lái)指示反應(yīng)終點(diǎn)；
（3）苯酚轉(zhuǎn)化成白色沉淀的反應(yīng)為苯酚和濃溴水反應(yīng)生成三溴苯酚白色沉淀和溴化氫；
（4）步驟Ⅰ步驟Ⅱ過(guò)程中反應(yīng)中消耗硫代硫酸鈉物質(zhì)的量不同，是因?yàn)椴襟EⅠ發(fā)生的反應(yīng)是KBrO₃-KBr混合溶液25mL在酸溶液中反應(yīng)生成溴單質(zhì)，溴單質(zhì)氧化碘離子為碘單質(zhì)，碘單質(zhì)被硫代硫酸鈉滴定反應(yīng)，步驟Ⅱ是除步驟Ⅰ中的反應(yīng)中，生成的溴單質(zhì)兩部分作用，氧化碘離子，和苯酚反應(yīng)，依據(jù)定量關(guān)系得到與苯酚反應(yīng)的溴單質(zhì)的物質(zhì)的量；
（5）依據(jù)與苯酚反應(yīng)的溴單質(zhì)物質(zhì)的量計(jì)算苯酚物質(zhì)的量得到苯酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答： 解：（1）反應(yīng)器中加入KBr0₃-KBr（ KBr稍過(guò)量）混合溶液25mL，用稀硫酸酸化后有Br₂生成，反應(yīng)的離子方程式為BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O，
故答案為：BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O；
（2）依據(jù)氧化還原反應(yīng)中碘元素化合價(jià)從0價(jià)變化為-1價(jià)，硫元素化合價(jià)從-+2價(jià)變化為+3價(jià)，依據(jù)電子守恒和原子守恒配平得到離子方程式為，I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-；用Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定I₂的反應(yīng)利用淀粉做指示劑，反應(yīng)到終點(diǎn)，溶液藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘不變化；
故答案為：1；2；2；1；藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色；
（3）苯酚和濃溴水反應(yīng)生成三溴苯酚白色沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，
故答案為：；
（4）步驟Ⅰ步驟Ⅱ過(guò)程中反應(yīng)中消耗硫代硫酸鈉物質(zhì)的量不同，是因?yàn)椴襟EⅠ發(fā)生的反應(yīng)是KBrO₃-KBr混合溶液25mL在酸溶液中反應(yīng)生成溴單質(zhì)，溴單質(zhì)氧化碘離子為碘單質(zhì)，碘單質(zhì)被硫代硫酸鈉滴定反應(yīng)，步驟Ⅱ是除步驟Ⅰ中的反應(yīng)中，生成的溴單質(zhì)兩部分作用，氧化碘離子，和苯酚反應(yīng)，依據(jù)定量關(guān)系得到與苯酚反應(yīng)的溴單質(zhì)的物質(zhì)的量；步驟Ⅰ消耗硫代硫酸鈉溶液體積40ml，步驟Ⅱ消耗硫代硫酸鈉溶液體積為19ml，依據(jù)離子反應(yīng)的方程式中定量關(guān)系得到：
I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-；Br₂+2I^-=I₂+2Br^-，Br₂～I(xiàn)₂～2S₂O₃^2-，
n（Br₂）=

1

2

×0.1×（40-19）×10^-3mol，
故答案為：

1

2

×0.1×（40-19）×10^-3mol；
（5）由反應(yīng)定量關(guān)系可知，，25ml中苯酚物質(zhì)的量=

1

3

×

1

2

×0.1×（40-19）×10^-3mol=0.35mol，250ml溶液中苯酚物質(zhì)的量為3.5mol，苯酚的純度=

3.5mol×94g/mol

0.4g

×100%=82.25%，
故答案為：82.25%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)探究氧化還原反應(yīng)的定量計(jì)算和實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析判斷，滴定實(shí)驗(yàn)的過(guò)程分析應(yīng)用，注意題干實(shí)驗(yàn)步驟的分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．