Question

美國科研小組曾宣布，火星的巖層中含有豐富的高氯酸鹽，為測定其含量，該科研小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①取樣品10.0g粉碎，用蒸餾水充分溶解、過濾，將濾液稀釋到100mL．
②取溶液10mL，用0.01moI/L的碘水滴定，共消耗40mL碘水．
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟完成下列問題；
（1）完成并配平下面方程式：______ClO^-₄+______I₂+______H₂O→______Cl^-+______IO^-₃+______
（2）上述實(shí)驗(yàn)中的還原劑是______，指示劑可選用______．
（3）與碘水反應(yīng)的10mL溶液中ClO^-₄的物質(zhì)的量濃度為______．

Answer 1

解：（1）依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒和原子守恒配平：ClO₄^-～Cl^-～8e^-；I₂～2I0₃^-～10e^-；根據(jù)電子守恒最小公倍數(shù)是40，配平氧化還原反應(yīng)定量關(guān)系；結(jié)合反應(yīng)前后原子守恒計(jì)算得到生成物中有氫離子生成；反應(yīng)的離子方程式為：5ClO₄^-+4I₂+4H₂O=5Cl^-+8I0₃^-+8H⁺；故答案為：5，4，4，5，8，8H⁺；
（2）上述實(shí)驗(yàn)中的還原劑是I₂，指示劑應(yīng)選淀粉溶液，滴定過程中溶液顏色有藍(lán)色恰好褪去；
故答案為：I₂，淀粉溶液；
（3）取溶液10mL，用0.01moI/L的碘水滴定，共消耗40mL碘水．碘單質(zhì)物質(zhì)的量=0.04L×0.01mol/L=4×10^-4mol；
依據(jù)反應(yīng)離子方程式計(jì)算：設(shè)10ml溶液中高氯酸跟離子物質(zhì)的量為x
5ClO₄^-+4I₂+4H₂O=5Cl^-+8I0₃^-+8H⁺；
5 4
x 4×10^-4
x=5×10^-4mol；
10mL溶液中ClO^-₄的物質(zhì)的量濃度==0.05mol/L；
故答案為：0.05mol/L．
分析：（1）依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒和原子守恒配平書寫；
（2）元素化合價(jià)升高的物質(zhì)做還原劑；元素化合價(jià)降低的物質(zhì)做氧化劑；滴定實(shí)驗(yàn)的指示劑滿足反應(yīng)到終點(diǎn)時(shí)的顏色變化來判斷反應(yīng)完全；
（3）結(jié)合題干數(shù)據(jù)和離子方程式進(jìn)行計(jì)算；
點(diǎn)評：本題考查了氧化還原反應(yīng)的電子守恒應(yīng)用，配平方法，滴定實(shí)驗(yàn)的終點(diǎn)判斷，氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，溶液濃度的計(jì)算．