Question

实验室测定含碘废液中I－的含量以及碘的回收过程如下：

Ⅰ.含碘废液中I－含量的测定

用移液管量取25.00 mL废液于250 mL锥形瓶中，分别加入5 mL 2 mol·L－1 H2SO4和10 mL 20% NH4Fe(SO4)2·12H2O溶液，摇匀。小火加热蒸发至碘完全升华，取下锥形瓶冷却后，加入10 mL 2 mol·L－1H2SO4，加入几滴二苯胺磺酸钠(用作指示剂)，用0.0250 mol·L－1标准K2Cr2O7溶液进行滴定至终点。重复3次，数据记录如下表：

(已知反应：①2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2　②6Fe2＋＋Cr2O72-＋14H＋=6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O)

次数	1	2	3
滴定体积(mL)	19.60	19.65	19.55

 

Ⅱ.碘的回收

取250 mL含碘废液于烧杯中加入按上述计算所需的Na2S2O3溶液，并将CuSO4饱和溶液在不断搅拌下滴加到废液中，加热至70℃左右完全反应(已知：2I－＋2Cu2＋＋2S2O32-=2CuI↓＋S4O62-)。过滤，得到的沉淀按图1进行操作。检查装置的气密性后，从分液漏斗中逐滴加入浓硝酸(注意滴液的速度)完全反应后，通过减压过滤，得到粗碘固体产品和抽滤液。然后按图2进行粗碘的提纯。

回答下列问题：

(1)用移液管量取废液时，将移液管竖直放入稍倾斜的锥形瓶中，接着的操作是______________________________________，数秒后，取出移液管。

(2)在盛有废液的锥形瓶中先加入5 mL 2 mol·L－1 H2SO4的目的是__________________________。

(3)根据滴定有关数据，该废液中I－含量是________g·L－1。

在滴定过程中，下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏低的是_____。

A．终点读数时俯视读数，滴定前平视读数

B．锥形瓶水洗后未干燥

C．滴定管未用标准K2Cr2O7溶液润洗

D．盛标准K2Cr2O7溶液的滴定管，滴定前有气泡，滴定后无气泡

(4)在图1锥形瓶中发生反应的化学方程式是____________________。

(5)按图2装置进行粗碘提纯，采用的分离方法是________，a、b为冷凝水进出口，其中________(选填a或b)接水龙头进水。最终得到较高纯度的单质碘。

 

Answer 1

(1)管尖与锥形瓶内壁接触，松开食指使溶液全部流出

(2)抑制Fe3＋水解

(3)14.94(14.93～14.95均可给分)　A

(4)2CuI＋8HNO3=2Cu(NO3)2＋4NO2↑＋I2＋4H2O

(5)升华法　a

【解析】(1)使用移液管时，应使管尖与锥形瓶内壁接触，然后松开食指使溶液全部流出。(2)加入稀硫酸是为了抑制Fe3＋的水解。(3)由反应①、②可得出如下关系式：6I－～Cr2O72-，滴定消耗标准液K2Cr2O7溶液的体积V＝＝19.60 mL，则：c(I－)×0.025 0 L＝6×0.0250 mol·L－1×0.01960 L，解得c(I－)＝0.1176 mol·L－1，则废液中I－的含量为0.1176mol·L－1×127 g·mol－1≈14.94 g·L－1。A项，滴定终点时俯视读数，滴定前平视读数，会造成标准液体积偏小而导致测定结果偏低；B项，对测定结果无影响；C项，标准液被稀释，造成滴定时所用体积偏大而使测定结果偏高；D项，标准液滴定前有气泡，滴定后无气泡，使标准液读取体积偏大，使测定结果偏高。故选A。(4)CuI中Cu＋和I－均可被浓HNO3氧化，根据得失电子守恒、原子守恒可写出：2CuI＋8HNO3=2Cu(NO3)2＋4NO2↑＋I2＋4H2O。(5)图2是利用升华法提纯碘，冷凝水应从a口进，使碘蒸气更易凝结为固体碘。