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18.天津市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明:
产品标准GB5461
产品等级一级
配料食盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量(以I计)20~50mg/kg
(1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应,配平化学方程式(将化学计量数填于空白处):
1KIO3+5KI+3H2SO4═3K2SO4+3I2+3H2O
(2)上述反应生成的I2可用四氯化碳检验,向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,将I2还原,以回收四氯化碳.
①Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+.
②某学生设计回收四氯化碳的操作步骤为:
a.将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;
b.加入适量Na2SO3稀溶液;
c.分离出下层液体.
以上设计中遗漏的操作及在上述步骤中的位置是在步骤b后,增加操作:将分液漏斗充分振荡后静置.
(3)已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-.
某学生测定食用精制盐的碘含量,其步骤为:
a.准确称取w g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
c.以淀粉溶液为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为2.0×10-3 mol/L的Na2S2O3溶液10.0mL,恰好反应完全.
①判断c中反应恰好完全依据的现象是滴最后一滴溶液,由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色.
②b中反应所产生的I2的物质的量是1.0×10-5mol.
③根据以上实验和包装袋说明,所测精制盐的碘含量是(以含w的代数式表示)$\frac{423}{w}$mg/kg.

分析 (1)依据氧化还原反应的元素化合价变化升低相同,结合质量守恒配平;
(2)①Na2SO3稀溶液与I2反应,Na2SO3被氧化为硫酸钠,I2被还原为I-,结合反应的电荷守恒和原子守恒配平;
溶液呈蓝色,随反应I2+2S2O32-=2I-+S4O62-进行,溶液中没有碘,溶液由蓝色为无色;
②Na2SO3稀溶液与碘的四氯化碳溶液不互溶,分层,要使Na2SO3与碘反应,应充分振荡使其接触;
(3)①溶液呈蓝色,随反应I2+2S2O32-=2I-+S4O62-进行,溶液中没有碘,溶液由蓝色为无色;
②根据(1)中反应方程式计算;
③根据I原子守恒找出碘酸钾中碘原子与碘单质的关系式分析计算.

解答 解:(1):该反应中化合价的变化为:KIO3→I2,I元素由+5价→0价,一个KIO3分子得5个电子;KI→I2,I元素由-1价→0价,一个KI分子失一个电子,所以得失电子的最小公倍数为5,KIO3的计量数为1,KI的计量数为5,其它元素根据原子守恒配平,所以反应方程式为KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O,
故答案为:1;5;3;3;3;3;
(2)①Na2SO3稀溶液与I2反应,Na2SO3被氧化为硫酸钠,I2被还原为I-,反应的离子方程式是:I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+,
故答案为:I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+;
②Na2SO3稀溶液与碘的四氯化碳溶液不互溶,分层,要使Na2SO3与碘反应,应充分振荡使其接触.所以在步骤b后,增加操作:将分液漏斗充分振荡后静置,
故答案为:在步骤b后,增加操作:将分液漏斗充分振荡后静置;
(3)①碘遇淀粉变蓝色,所以溶液呈蓝色,随反应I2+2S2O32-=2I-+S4O62-进行,溶液中没有碘,溶液由蓝色为无色,说明反应到终点,判断c中反应恰好完全所依据的现象是:滴最后一滴溶液,由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色,
故答案为:滴最后一滴溶液,由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色;
②b中生成的碘在c中反应I2+2S2O32-═2I-+S4O62-,所以
    I2 ~~~~~~2S2O32-,
  1mol             2mol
 1.0×10-5mol   2.0×10-3mol•L-1×0.0025L×$\frac{100ml}{25ml}$=2.0×10-5mol,
故答案为:1.0×10-5;
③根据KIO3+5KI+3H2SO4═3K2SO4+3I2+3H2O可知
               I~~~~~KIO3~~~~~3I2
碘酸钾中的碘  127g                      3mol   
              m                         1.0×10-5mol
所以m=$\frac{127}{3}$×10-5g,
所以设每千克食盐中含碘$\frac{1000g}{wg}$×$\frac{127}{3}$×10-5g=$\frac{0.423}{w}$g=$\frac{423}{w}$mg,
即为$\frac{423}{w}$mg/kg,
故答案为:$\frac{423}{w}$.

点评 本题考查了氧化还原反应方程式的配平及有关计算,计算时注意是求食盐中碘的含量不是碘酸钾的含量,题目难度中等.

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