Question

KI和KBr都具有感光性，可以用来制作感光材料。某感光材料主要成分为KBr和KI，测定其中KBr含量的方法如下：

①称取试样1.000 g，溶解后制备成200.0 mL溶液。

②取50 mL上述溶液，用Br₂水将I^－氧化成IO₃^-，除去过量Br₂，加入过量KI，酸化溶液，加入指示剂，以0.100 0 mol·L^－1 Na₂S₂O₃溶液滴定析出的I₂，终点时消耗30 mL。

③另取50.00 mL试液，酸化后加入足量K₂Cr₂O₇溶液处理，将释放出的I₂和Br₂蒸馏收集于含有过量KI的溶液中，反应完全后，加入指示剂，以0.100 0 mol·L^－1的Na₂S₂O₃溶液滴定其中的I₂至终点，消耗15.00 mL 。

(1)写出第②步中用Br₂水氧化I^－的离子方程式：________。

(2)第②步除去过量Br₂最简单的物理方法是________；若未除去过量的Br₂，对KBr含量测定结果的影响是________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(3)计算试样中KBr的质量分数_______ (写出计算过程)。

Answer

3H2O＋3Br2＋I－=IO3-＋6Br－＋6H＋ 煮沸 偏小 由题意可得关系： I－ ～ IO3- ～ 3I2 ～ 6S2O32-

n(I－) 0.100 0 mol·L－1×30×10－3 L

2．5 g(50 mL)样品中n(I－)＝0.5×10－3 mol

用K2Cr2O7溶液处理后，该部分I－氧化为I2，其物质的量为n(I2) ＝0.5n(I－)＝2.5×10－4 mol

该部分溶液中总的n(I2)总＝0.5×0.100 0 mol·L－1×15×10－3 L＝7.5×10－4 mol

被Br2氧化产生的I2的物质的量为7.5×10－4 mol－2.5×10－4 mol＝5×10－4 mol

2Br－ ～ Br2 ～ I2

n(Br－) 5×10－4 mol

n(KBr)＝n(Br－)＝1×10－3 mol

则KBr的质量分数为KBr%＝119 g·mol－1×1×10－3 mol÷0.250 0 g×100%＝47.60%

【解析】

（1）根据题目，反应的离子方程式为3H2O+3Br2+I-=IO3-+6Br-＋6H+；

（2）Br2易蒸发，故为最简单的物理方法；若未除尽过量的Br2，加入过量KI后溴单质继续和KI中的I-发生反应，使滴定析出的I2量减小，导致最后对KBr的测定结果偏小；

（3）计算过程如下：

由题意可得关系：I-～IO3-～3I2～6S2O32-

n(I-)=0.100 0 mol·L-1×30×10-3 L

50 mL样品中n(I-)=0.5×10-3 mol

用K2Cr2O7溶液处理后，该部分I-氧化为I2，其物质的量为n(I2)＝0.5n(I-)＝2.5×10-4 mol

该部分溶液中总的n(I2)总＝0.5×0.100 0 mol·L-1×15×10-3 L＝7.5×10-4 mol

被Br2氧化产生的I2的物质的量为7.5×10-4 mol-2.5×10-4 mol＝5×10-4 mol

2Br-～Br2～I2

n(Br-)=5×10-4 mol

n(KBr)＝n(Br-)＝1×10-3 mol

则KBr的质量分数为KBr%＝119 g·mol-1×1×10-3 mol÷0.2500 g×100%＝47.60%