Question

硫、磷影响钢铁的性能．现用如下方法测定钢铁中硫的含量：先准备一只吸收瓶，瓶中盛有50.0mL0.40%的酸性淀粉溶液（内含0.0075g KI），再往其中滴入1滴标准碘酸钾（KIO₃）溶液，注意此时溶液的颜色．把试样放在O₂中充分燃烧，生成的气体通入上述吸收瓶，同时用装有标准碘酸钾溶液的滴定管不断进行滴定，以溶液恢复到起始时的颜色为终点．
标准碘酸钾溶液的配制方法如下：称取0.321g基准KIO₃溶于适量水中，移到1L容量瓶中，加入1.0mL10%
KOH溶液，稀释到刻度，摇匀．移取100.0mL此溶液至另一只1L容量瓶中，加入1.0gKI，溶解后，加水稀释到刻度，摇匀，以此溶液为滴定液．
（1）计算滴定液中碘酸钾的物质的量浓度．
（2）写出滴定过程中发生反应的离子方程式．
（3）若钢样为0.500g，消耗碘酸钾标准溶液的体积为10.0mL，计算钢样中硫的质量分数．

Answer 1

解：（1）c（KIO₃）==1.5×10^-4mol?L^-1，
答：滴定液中碘酸钾的物质的量浓度为1.5×10^-4mol?L^-1．
（2）标准液中含有KIO₃和KI，碱性条件下不会反应生KI₂，加入标准液加入吸收液时，介质由碱性变为酸性，IO₃^-氧化I^-为I₂，碘氧化二氧化硫为硫酸，滴定过程反应离子方程式为：IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O、I₂+SO₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺，
答：滴定过程反应离子方程式为：IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O、I₂+SO₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺．
（3）3S～3SO₂～3I₂～IO₃^-
3 1
4.5×10^-6 mol 1.5×10^-4mol?L^-1×10×10^-3L
故S%=×100%=0.0288%
答：钢样中硫的质量分数为0.0288%．
分析：（1）根据n=计算0.321g基准KIO₃的物质的量，进而计算100mL溶液中含有的KIO₃的物质的量，再根据c=计算；
（2）标准液中含有KIO₃和KI，碱性条件下不会反应生KI₂，加入标准液加入吸收液时，介质由碱性变为酸性，IO₃^-氧化I^-为I₂，碘氧化二氧化硫为硫酸，据此书写；
（3）根据关系式3S～3SO₂～3I₂～IO₃^-计算S的物质的量，根据m=nM计算硫元素质量，再利用质量分数定义计算．
点评：本题考查氧化还原反应滴定、碘元素化合物性质、化学计算等，难度较大，清楚发生的反应是解题的关键，注意利用关系式进行计算．