Question

實驗室測定含碘廢液中I－的含量以及碘的回收過程如下：

Ⅰ.含碘廢液中I－含量的測定

用移液管量取25.00 mL廢液于250 mL錐形瓶中，分別加入5 mL 2 mol·L－1 H2SO4和10 mL 20% NH4Fe(SO4)2·12H2O溶液，搖勻。小火加熱蒸發至碘完全升華，取下錐形瓶冷卻后，加入10 mL 2 mol·L－1H2SO4，加入幾滴二苯胺磺酸鈉(用作指示劑)，用0.0250 mol·L－1標準K2Cr2O7溶液進行滴定至終點。重復3次，數據記錄如下表：

(已知反應：①2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2　②6Fe2＋＋Cr2O72-＋14H＋=6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O)

次數	1	2	3
滴定體積(mL)	19.60	19.65	19.55

 

Ⅱ.碘的回收

取250 mL含碘廢液于燒杯中加入按上述計算所需的Na2S2O3溶液，并將CuSO4飽和溶液在不斷攪拌下滴加到廢液中，加熱至70℃左右完全反應(已知：2I－＋2Cu2＋＋2S2O32-=2CuI↓＋S4O62-)。過濾，得到的沉淀按圖1進行操作。檢查裝置的氣密性后，從分液漏斗中逐滴加入濃硝酸(注意滴液的速度)完全反應后，通過減壓過濾，得到粗碘固體產品和抽濾液。然后按圖2進行粗碘的提純。

回答下列問題：

(1)用移液管量取廢液時，將移液管豎直放入稍傾斜的錐形瓶中，接著的操作是______________________________________，數秒后，取出移液管。

(2)在盛有廢液的錐形瓶中先加入5 mL 2 mol·L－1 H2SO4的目的是__________________________。

(3)根據滴定有關數據，該廢液中I－含量是________g·L－1。

在滴定過程中，下列操作(其他操作正確)會造成測定結果偏低的是_____。

A．終點讀數時俯視讀數，滴定前平視讀數

B．錐形瓶水洗后未干燥

C．滴定管未用標準K2Cr2O7溶液潤洗

D．盛標準K2Cr2O7溶液的滴定管，滴定前有氣泡，滴定后無氣泡

(4)在圖1錐形瓶中發生反應的化學方程式是____________________。

(5)按圖2裝置進行粗碘提純，采用的分離方法是________，a、b為冷凝水進出口，其中________(選填a或b)接水龍頭進水。最終得到較高純度的單質碘。

 

Answer 1

(1)管尖與錐形瓶內壁接觸，松開食指使溶液全部流出

(2)抑制Fe3＋水解

(3)14.94(14.93～14.95均可給分)　A

(4)2CuI＋8HNO3=2Cu(NO3)2＋4NO2↑＋I2＋4H2O

(5)升華法　a

【解析】(1)使用移液管時，應使管尖與錐形瓶內壁接觸，然后松開食指使溶液全部流出。(2)加入稀硫酸是為了抑制Fe3＋的水解。(3)由反應①、②可得出如下關系式：6I－～Cr2O72-，滴定消耗標準液K2Cr2O7溶液的體積V＝＝19.60 mL，則：c(I－)×0.025 0 L＝6×0.0250 mol·L－1×0.01960 L，解得c(I－)＝0.1176 mol·L－1，則廢液中I－的含量為0.1176mol·L－1×127 g·mol－1≈14.94 g·L－1。A項，滴定終點時俯視讀數，滴定前平視讀數，會造成標準液體積偏小而導致測定結果偏低；B項，對測定結果無影響；C項，標準液被稀釋，造成滴定時所用體積偏大而使測定結果偏高；D項，標準液滴定前有氣泡，滴定后無氣泡，使標準液讀取體積偏大，使測定結果偏高。故選A。(4)CuI中Cu＋和I－均可被濃HNO3氧化，根據得失電子守恒、原子守恒可寫出：2CuI＋8HNO3=2Cu(NO3)2＋4NO2↑＋I2＋4H2O。(5)圖2是利用升華法提純碘，冷凝水應從a口進，使碘蒸氣更易凝結為固體碘。