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【题目】KIKBr都具有感光性,可以用来制作感光材料。某感光材料主要成分为KBrKI,测定其中KBr含量的方法如下:

①称取试样1.000 g,溶解后制备成200.0 mL溶液。

②取50 mL上述溶液,用Br2水将I氧化成IO3-,除去过量Br2,加入过量KI,酸化溶液,加入指示剂,以0.100 0 mol·L1 Na2S2O3溶液滴定析出的I2,终点时消耗30 mL

③另取50.00 mL试液,酸化后加入足量K2Cr2O7溶液处理,将释放出的I2Br2蒸馏收集于含有过量KI的溶液中,反应完全后,加入指示剂,以0.100 0 mol·L1Na2S2O3溶液滴定其中的I2至终点,消耗15.00 mL

(1)写出第②步中用Br2水氧化I的离子方程式:________

(2)第②步除去过量Br2最简单的物理方法是________;若未除去过量的Br2,对KBr含量测定结果的影响是________(偏大”“偏小无影响”)

(3)计算试样中KBr的质量分数_______ (写出计算过程)

【答案】3H2O3Br2I=IO3-6Br6H 煮沸 偏小 由题意可得关系: I ~ IO3- ~ 3I2 ~ 6S2O32-

n(I)     0.100 0 mol·L1×30×103 L

25 g(50 mL)样品中n(I)0.5×103 mol

K2Cr2O7溶液处理后,该部分I氧化为I2,其物质的量为n(I2) 0.5n(I)2.5×104 mol

该部分溶液中总的n(I2)0.5×0.100 0 mol·L1×15×103 L7.5×104 mol

Br2氧化产生的I2的物质的量为7.5×104 mol2.5×104 mol5×104 mol

2Br ~ Br2 ~ I2

n(Br)     5×104 mol

n(KBr)n(Br)1×103 mol

KBr的质量分数为KBr%119 g·mol1×1×103 mol÷0.250 0 g×100%47.60%

【解析】

1)根据题目,反应的离子方程式为3H2O+3Br2+I-=IO3-+6Br-6H+

2Br2易蒸发,故为最简单的物理方法;若未除尽过量的Br2,加入过量KI后溴单质继续和KI中的I-发生反应,使滴定析出的I2量减小,导致最后对KBr的测定结果偏小;

3)计算过程如下:

由题意可得关系:I-IO3-3I26S2O32-

n(I-)=0.100 0 mol·L-1×30×10-3 L

50 mL样品中n(I-)=0.5×10-3 mol

K2Cr2O7溶液处理后,该部分I-氧化为I2,其物质的量为n(I2)0.5n(I-)2.5×10-4 mol

该部分溶液中总的n(I2)0.5×0.100 0 mol·L-1×15×10-3 L7.5×10-4 mol

Br2氧化产生的I2的物质的量为7.5×10-4 mol-2.5×10-4 mol5×10-4 mol

2Br-Br2I2

n(Br-)=5×10-4 mol

n(KBr)n(Br-)1×10-3 mol

KBr的质量分数为KBr%119 g·mol-1×1×10-3 mol÷0.2500 g×100%47.60%

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