亚硝酸钠易溶于水,有碱味,有氧化性,也有还原性.NaNO2大量用于染料工业和有机合成工业中,也可用作水泥施工的抗冻剂.然而由于NaNO2有毒性,将含该物质的废水直接排放会引起水体严重污染,所以这种废水必须处理后才能排放.处理方法之一如下:
2NaNO2+2KI+2H2SO4→2NO+1 I2+1 K2SO4+1Na2SO4+
(1)请完成该化学方程式并配平.
(2)在上述反应中,若要生成50.8g I2,则电子转移了 个.
(3)现有25.00mL的KI溶液,用酸化的10.00mL 0.0500mol/L的KIO3溶液处理(5I﹣+IO3﹣+6H+=3I2+3H2O).将生成的I2全部除去后,再加入过量的KI溶液,使之与剩余的KIO3反应,然后将溶液调节至中性,析出的单质碘用0.1000mol/L的Na2S2O3溶液滴定(2S2O32﹣+I2═S4O62﹣+2I﹣),用去该溶液的体积为21.00mL.求剩余的KIO3为 mol,原KI溶液的物质的量浓度是 mol/L.
【考点】氧化还原反应方程式的配平;氧化还原反应的计算.
【专题】氧化还原反应专题;利用化学方程式的计算.
【分析】(1)该反应中元素的化合价变化如下:2KI→I2,I元素的化合价由﹣1价→0价,I失去2e﹣;NaNO2→NO,N元素的化合价由+3价→+2价,得到e﹣,依据氧化还原反应中:化合价升高数=化合价降低数,结合原子个数守恒规律书写方程式;
(2)根据反应2NaNO2+2KI+2H2SO4═2NO↑+I2+K2SO4+Na2SO4+2H2O,2KI→I2,生成1mol碘,转移2mole﹣,据此计算解答;
(3)根据反应方程式5I﹣+IO3﹣+6H+=3I2+3H2O和2S2O32﹣+I2=S4O62﹣+2I﹣,找出关系式IO3﹣~3I2~6S2O32﹣,计算出过量的IO3﹣,再利用5I﹣+IO3﹣+6H+=3I2+3H2O结合滴定数据计算出原KI溶液的物质的量浓度.
【解答】解:(1)该反应中元素的化合价变化如下:2KI→I2,I元素的化合价由﹣1价→0价,I失去2e﹣;NaNO2→NO,N元素的化合价由+3价→+2价,得到e﹣,依据氧化还原反应中:化合价升高数=化合价降低数,得失电子的最小公倍数为2,所以NaNO2前的系数是2,I2前的系数是1,根据钠、钾原子守恒,K2SO4前是1,Na2SO4前是1,依据原子个数守恒可知反应的化学方程式:2NaNO2+2KI+2H2SO4═2NO↑+I2+K2SO4+Na2SO4+2H2O
故答案为: 2;2;2H2SO4;2;1;1;1;2H2O;
(2)根据反应2NaNO2+2KI+2H2SO4═2NO↑+I2+K2SO4+Na2SO4+2H2O,2KI→I2,生成1mol碘,转移2mole﹣,则生成50.8g I2,物质的量为
=0.2mol,转移电子数为0.2mol×2×NA=0.4NA,
故答案为:0.4NA;
(3)根据反应IO3﹣+5I﹣+6H+=3I2+3H2O,以及2S2O32﹣+I2=S4O62﹣+2I﹣,
得出反应的关系式IO3﹣~3I2~6S2O32﹣,
又n(Na2S2O3)=0.10mol/L×0.0210L=0.00210mol,
n(KIO3)=0.05000mol/L×0.01L=0.0005mol,
依据IO3﹣~3I2~6S2O32﹣,
1 6
n 0.00210mol
解得n=0.00035mol;所以剩余KIO3为0.00035mol=3.5×10﹣4mol;
依据5I﹣+IO3﹣+6H+=3I2+3H2O
5 1
n′(0.0005﹣0.00035)mol
n′=5×(0.0005﹣0.00035)mol=0.00075mol;
所以25.00mL的KI溶液浓度,C(KI)=
=
=0.03mol/L;
故答案为:3.5×10﹣4;0.03.
【点评】本题考查了氧化还原反应、有关方程式的计算,明确氧化还原反应规律,准确找出相关物质之间量的关系是解题关键,题目难度中等.