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例题精讲 · 第 00564 题 · IO3⁻ 到 S2O3²⁻ 要过两道计量关系

以 KIO3–KI 生成 I2、再用 Na2S2O3 滴定为自编示意流程,按两步反应计量求 KIO3 质量,并回代淀粉过早加入多耗滴定剂造成的结果偏高。

00564题号全 1000 篇 · 第 第94轮 / 第94册 轮
方向化学·电化学与工艺流程六向之一
题型自编仿真题逐题精讲 · 采分点拆解

题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。

例题精讲 · 化学电化学与工艺流程

一、考点定位与做题顺序

碘量法最容易错在「两步计量叠在一起」:先由 IO3⁻ 与 I⁻ 生成 I2,再由 I2 与 S2O3²⁻ 反应。1 mol IO3⁻ 给 3 mol I2,而 1 mol I2 耗 2 mol S2O3²⁻,所以 1 mol IO3⁻ 对应 6 mol S2O3²⁻。

另一个操作要点是淀粉指示剂的加入时机:应在滴定到溶液呈淡黄色(I2 已不多)时再加。过早加入,淀粉与大量 I2 形成吸附包合,I2 释放变慢,终点拖后、滴定剂多耗。浓度与体积均为自编示意取值,不代表真实实验条件。

二、逐题精讲

题1

题1 0.0500 mol/L Na2S2O3 滴定某自编示意 KIO3 样品生成的 I2,消耗 24.00 mL。求 KIO3 的质量(M=214.0 g/mol)。

解析

n(S2O3²⁻) = 0.0500×0.02400 = 0.001200 mol。

由 I2 + 2S2O3²⁻ → 2I⁻ + S4O6²⁻,n(I2) = 0.001200/2 = 0.000600 mol;由 IO3⁻ + 5I⁻ + 6H⁺ → 3I2 + 3H2O,n(IO3⁻) = 0.000600/3 = 0.000200 mol。

m(KIO3) = 0.000200×214.0 = 0.04280 g = 42.8 mg。也可一步写成 n(IO3⁻) = n(S2O3²⁻)/6 = 0.001200/6 = 0.000200 mol。

回代核验:0.000200×6 = 0.001200 mol,闭合;若把两步都除以 2,会得 n(IO3⁻)=n(S2O3²⁻)/4,质量虚高一半,这是最常见的计量错。

答案 n(S2O3²⁻)=0.001200 mol,n(IO3⁻)=0.000200 mol,m(KIO3)=42.8 mg

采分点 两个反应式各 1 分;n(S2O3²⁻) 1 分;两步计量换算 3 分;一步式 /6 1 分;质量 42.8 mg 1 分;回代 1 分

易错点 把两步都按 1:2 折;把 3 mol I2 当成 1 mol

题2

题2 若淀粉在滴定开始就加入,终点多耗 0.80 mL 滴定剂,测得质量变多少?偏高多少?为什么早加会多耗?

解析

多耗后体积 = 24.00 + 0.80 = 24.80 mL,n(S2O3²⁻) = 0.0500×0.02480 = 0.001240 mol,m′ = 0.0500×0.02480/6×214.0×1000 = 44.23 mg。

相对偏高 = (44.23 − 42.8)/42.8 = 3.33%。由于质量与滴定体积成正比,也可以直接用体积比 24.80/24.00 = 1.0333 得同样结果。

机理:淀粉与高浓度 I2 形成深蓝吸附包合物,I2 被「扣住」、与 S2O3²⁻ 接触变慢,蓝色褪去滞后,操作者会继续滴到假终点。正确做法是滴至淡黄色再加淀粉,蓝色一消失即停。

回代核验:44.23/42.8 = 1.0333,与体积比闭合;多耗的 0.80 mL 对应 n(S2O3²⁻) 多 4.0×10⁻⁵ mol,折 KIO3 多约 1.43 mg,与差值一致。

答案 测得 44.23 mg,偏高 3.33%;早加淀粉形成吸附包合使 I2 释放变慢、终点拖后

采分点 新体积与 n 2 分;44.23 mg 2 分;偏高 3.33% 2 分;体积比回代 1 分;吸附包合机理 2 分

易错点 把偏高说成偏低;用 24.00 mL 当分母却拿 44.23 当分子

三、规律小结与对照表

步骤计量关系正常值早加淀粉后
n(S2O3²⁻)c·V0.001200 mol0.001240 mol
n(IO3⁻)÷60.000200 mol÷6 同式
m(KIO3)×214.042.8 mg44.23 mg
相对偏差V 比03.33%

小结:两步计量合成 n(IO3⁻)=n(S2O3²⁻)/6,本例 0.001200 mol 给 42.8 mg KIO3;淀粉早加多耗 0.80 mL 得 44.23 mg、偏高 3.33%。浓度与体积均为自编示意,不代表真实实验条件。

四、自测清单

  • 能写出 IO3⁻ 与 I2、I2 与 S2O3²⁻ 两个反应式
  • 能推出 1 mol IO3⁻ 对应 6 mol S2O3²⁻
  • 能由滴定体积算 KIO3 质量
  • 知道淀粉应在淡黄色时加入
  • 能解释早加造成终点拖后的机理
  • 能用体积比回代相对偏差
编写说明与学科依据

本文为备考教研体例稿:题目系按课程标准与联招常见考点范围编写的仿真练习题,非真题原文;文中案例为示意内容,非真实记录;文末栏目为学科依据说明,非逐条引文。涉及报考、录取、证件、居留、资助等事项,一律以当年官方文件与学校正式通知为准。

学科依据:

  • 人教版高中教材(化学):溶液平衡、沉淀滴定、电化学热力学、动力学与界面化学相关章节
  • 《普通高等学校联合招收华侨港澳台学生考试大纲(化学科)》:相关考点考查范围(仅作命题范围参照,本文题目未与真题逐题比对)
  • 编写说明:题目、选段、选项、数据与解析均为按常见考点独立编写的原创仿真题,未取自任何题库、教辅或试卷;采分点为教研整理,非官方评分标准

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联招化学·碘量法:淀粉加早了,终点会往后拖
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