Question

（14分）碘溶于碘化钾溶液中形成I₃^—，并建立如下平衡：I₃^— I^—+ I₂。实验室可以通过氧化还原滴定法测定平衡时I₃^—的浓度
实验原理：
为了测定平衡时的c(I₃^—) ，可用过量的碘与碘化钾溶液一起摇动，达平衡后取上层清液用标准的Na₂S₂O₃滴定：2 Na₂S₂O₃ + I₂ =" 2NaI" + Na₂S₄O₆。
由于溶液中存在I₃^— I^— + I₂的平衡，所以用硫代硫酸钠溶液滴定，最终测得的是I₂和I₃^—的总浓度，设为c₁，c₁ = c(I₂)+c(I₃^—)；c(I₂) 的浓度可用相同温度下，测过量碘与水平衡时溶液中碘的浓度代替，设为c₂，则c(I₂)= c₂，c(I₃^—)=c₁ —c₂；
实验内容：
1．用一只干燥的100 mL 碘量瓶和一只250 mL碘量瓶，分别标上1、2号，用量筒取80 mL 0.0100 mol.L^-1 KI于1号瓶，取200 mL 蒸馏水于2号瓶，并分别加入0.5 g过量的碘。
2．将两只碘量瓶塞好塞子，振荡30分钟，静置。
3．分别取上层清液20 mL用浓度为c mol/L标准Na₂S₂O₃溶液进行滴定。1号瓶消耗V₁ mL Na₂S₂O₃溶液，2号瓶消耗V₂ mL Na₂S₂O₃溶液。
4．带入数据计算c(I₃^—)
试回答下列问题
（1）标准Na₂S₂O₃溶液应装入   （填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”），原因是   。
（2）碘量瓶在震荡静置时要塞紧塞子，可能的原因是   
（3）滴定时向待测液中加入的指示剂是   ，到达滴定终点时的现象为   。
（4）用c 、V₁和V₂表示c(I₃^—)为   mol·L^-1。
（5）若在测定1号瓶时，取上层清液时不小心吸入了少量的I₂固体，则测定的c(I₃^—)   （填“偏大”、“偏小”或“不变”）

Answer 1

（14分）（每空2分）（1） 碱式滴定管；Na₂S₂O₃溶液呈碱性   （2）防止I^—被空气中的氧气氧化（3） 淀粉 ；   溶液恰好由蓝色变成无色，且半分钟内不褪色（4） (cV₁-cV₂)/40  （5）偏大

试题分析：（1）Na₂S₂O₃溶液是强碱弱酸盐，水解溶液显碱性，所以标准Na₂S₂O₃溶液应装入碱式滴定管中；
（2）由于碘离子具有还原性，而空气中含有氧气，氧气能氧化碘离子，所以碘量瓶在震荡静置时要塞紧塞；
（3）由于碘遇淀粉显蓝色，所以滴定时向待测液中加入的指示剂是淀粉，到达滴定终点时的现象为溶液恰好由蓝色变成无色，且半分钟内不褪色；（4）1号瓶消耗V₁mL Na₂S₂O₃溶液，2Na₂S₂O₃+I₂=2NaI+Na₂S₄O₆可知，20ml溶液中I₂和I₃^－的总物质的量=1/2×V₁×10^-3L×c mol·L^－1=0.5cV₁×10^-3 mol；2号瓶消耗V₂mL Na₂S₂O₃溶液，可知20mL溶液中I₂的物质的量=1/2×V₂×10^-3L×c mol·L^－1=0.5cV₂×10^-3 mol，
故c（I₃^－）=； （5）如果取上层清液时不小心吸入了少量的I₂固体，则1号瓶消耗Na₂S₂O₃溶液的体积增加，由c（I₃^－）=可知，测定结果偏大。