今有 25.00mL KI 溶液，用 10.00mL0.05000mol⋅L−1KIO3 溶液处理后，煮沸溶液以除去 I2。冷却后，加入过量 KI 溶液使之与剩余的 KIO3 反应，然后将溶液调至中性。出的 I2 用 0.1008mol⋅L−1Na2S2O3 溶液滴定，用去 21.14mL，计算 KI 溶液的浓度。.
今有 25.00mL KI 溶液，用 10.00mL0.05000mol⋅L−1KIO3 溶液处理后，煮沸溶液以除去 I2。冷却后，加入过量 KI 溶液使之与剩余的 KIO3 反应，然后将溶液调至中性。出的 I2 用 0.1008mol⋅L−1Na2S2O3 溶液滴定，用去 21.14mL，计算 KI 溶液的浓度。
.题目解答
答案
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.解析
考查要点：本题主要考查碘量法的滴定原理及化学反应的连续性计算，涉及氧化还原反应的分步处理和物质的量关系。
解题核心思路：
- 明确反应过程：KIO₃与KI分两次反应，第一次生成的I₂被煮沸除去，第二次剩余的KIO₃与过量KI反应生成的I₂被Na₂S₂O₃滴定。
- 建立物质的量关系：通过滴定数据计算第二次反应中KIO₃的物质的量，结合总KIO₃的量，反推出第一次反应中消耗的KI的量，最终求出KI溶液的浓度。
- 关键公式：
- 滴定反应：I₂ + 2S₂O₃²⁻ → 2I⁻ + S₄O₆²⁻
- KIO₃与KI反应：IO₃⁻ + 5I⁻ + 6H⁺ → 3I₂ + 3H₂O
破题关键点：
- 区分两次反应：第一次反应的I₂被去除，第二次反应的I₂用于滴定。
- 守恒关系：总KIO₃的物质的量 = 第一次反应消耗量 + 第二次反应剩余量。
步骤1：计算滴定消耗的n(S₂O₃²⁻)
根据滴定数据：
$n(\text{S}_2\text{O}_3^{2-}) = C \times V = 0.1008 \, \text{mol/L} \times 0.02114 \, \text{L} = 0.002131 \, \text{mol}$
步骤2：计算滴定对应的n(I₂)
由反应式 I₂ + 2S₂O₃²⁻ → 产物，得：
$n(\text{I}_2) = \frac{n(\text{S}_2\text{O}_3^{2-})}{2} = \frac{0.002131}{2} = 0.0010655 \, \text{mol}$
步骤3：计算第二次反应中剩余的n(KIO₃)
由反应式 IO₃⁻ + 5I⁻ → 3I₂，得：
$n(\text{IO}_3^-) = \frac{n(\text{I}_2)}{3} = \frac{0.0010655}{3} = 0.0003552 \, \text{mol}$
步骤4：计算初始KIO₃的总物质的量
$n(\text{KIO}_3)_\text{总} = C \times V = 0.05000 \, \text{mol/L} \times 0.01000 \, \text{L} = 0.0005000 \, \text{mol}$
步骤5：计算第一次反应中消耗的n(KIO₃)
$n(\text{KIO}_3)_\text{消耗} = n(\text{KIO}_3)_\text{总} - n(\text{KIO}_3)_\text{剩余} = 0.0005000 - 0.0003552 = 0.0001448 \, \text{mol}$
步骤6：计算第一次反应中消耗的n(KI)
由反应式 IO₃⁻ + 5I⁻ → 3I₂，得：
$n(\text{KI}) = 5 \times n(\text{KIO}_3)_\text{消耗} = 5 \times 0.0001448 = 0.000724 \, \text{mol}$
步骤7：计算KI溶液的浓度
$c(\text{KI}) = \frac{n(\text{KI})}{V} = \frac{0.000724}{0.02500} = 0.02896 \, \text{mol/L}$