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。
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·V | 0.001200 mol | 0.001240 mol |
| n(IO3⁻) | ÷6 | 0.000200 mol | ÷6 同式 |
| m(KIO3) | ×214.0 | 42.8 mg | 44.23 mg |
| 相对偏差 | V 比 | 0 | 3.33% |
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