Question

某科研小組欲測定一種溶液中某微量的IO₃^-的濃度，采用“化學(xué)放大”的方法．取1L 含IO₃^-的該溶液和足量的KI溶液混合，加入一定量的H₂SO₄，使IO₃^-均轉(zhuǎn)化為I₂．用CCl₄萃取I₂（萃取率為100%），然后再用肼的水溶液將I₂反萃取至水相（N₂H₄+2I₂=4I^-+N₂+4H⁺），再用過量的Br₂氧化，除去剩余的Br₂后加入過量的KI，加H₂SO₄酸化，此時被Br₂氧化后所得的IO₃^-又與I^-結(jié)合生成I₂．用淀粉做指示劑，用Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液（c=0.100mol?L^-1）滴定，消耗Na₂S₂O₃ 20.06mL．試計算原溶液中IO₃^-的濃度．

Answer 1

考點：化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：含IO₃^-的溶液和足量的KI溶液混合，發(fā)生反應(yīng)：5I^-+IO₃+^-+6H⁺=3I₂+3H₂O；肼的水溶液將I₂反萃取至水相，得到的I^-被Br₂氧化生成IO₃^-，除去剩余的Br₂后，溶液加入KI，再加入硫酸酸化，又發(fā)生反應(yīng)：5I^-+IO₃+^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，用Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，發(fā)生反應(yīng)：2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI，根據(jù)方程式先計算與Na₂S₂O₃反應(yīng)的I₂的物質(zhì)的量，再計算溴氧化得到n（KIO₃），根據(jù)I元素守恒計算開始氧化得到的n（I₂），再根據(jù)方程式計算原溶液中n（KIO₃），據(jù)此解答．

解答： 解：用Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，發(fā)生反應(yīng)：2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI，與Na₂S₂O₃反應(yīng)的I₂的物質(zhì)的量為：n（I₂）=

1

2

×20.06×10^-3L×0.100mol/L=1.003×10^-3mol，
由5I^-+IO₃+^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，則溴氧化得到n（KIO₃）=

1

3

×1.003×10^-3mol，
根據(jù)I元素守恒可知，開始氧化得到的n（I₂）=

1

2

×

1

3

×1.003×10^-3mol，由5I^-+IO₃+^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，可知原溶液中n（IO₃^-）=

1

3

×

1

2

×

1

3

×1.003×10^-3mol=

1

18

×1.003×10^-3mol，
故原溶液中c（IO₃^-）=

1

18

×1.003×10^-3mol÷1L=5.57×10^-5 mol?L^-1，
答：原溶液中IO₃^-的濃度為5.57×10^-5 mol?L^-1．

點評：本題考查氧化還原反應(yīng)滴定計算，難度中等，明確反應(yīng)的反應(yīng)是關(guān)鍵，為易錯題目，注意溴氧化得到n（IO₃^-）不等于與原溶液中n（IO₃^-）．