时钟反应或振荡反应提供了迷人课堂演示实验,也是一个活跃的研究领域。测定含有I—浓度很小的碘化物溶液时,利用振荡反应进行化学放大,以求出原溶液中碘离子的浓度。主要步骤如是:
①在中性溶液中,用溴将试样中I-氧化成IO3-,将过量的溴除去。
②再加入过量的KI,在酸性条件下,使IO3-完全转化成I2。
③将②中生成的碘完全萃取后,用肼将其还原成I-,方程式为:N2H4+2I2=4I-+N2+4H+
④将生成的I-萃取到水层后用①法处理。
⑤将④得到的溶液加入适量的KI溶液,并用硫酸酸化。
⑥将⑤反应后的溶液以淀粉作指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定,方程式为:
2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI经过上述放大后,溶液中I-浓度放大为原溶液中I-浓度的(设前后溶液体积相等)
A.2倍
B.4倍
C.36倍
D.6倍
答案:C
①第一步:I-+3Br2+3H2O=6Br-+IO3-+6H+;I-浓度不变;
②第二步:IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O;1个IO3-生成3个I2,从第三步反应看出,I-浓度放大了6倍;
③第三步:N2H4+2I2=4I-+N2↑+4H+;1个I2生成2个I-;
④第四步:I-+3Br2+3H2O=6Br-+IO3-+6H+;I-浓度不变;
⑤第五步:IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O;1个IO3-生成3个I2,从第三步反应看出,I-浓度放大了6倍;
⑥第六步:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,离子方程式为:2S2O32-+I2=S4O62-+2I-;1个I2生成2个I-;
因此从以上方程式和分析可得关系式:I~IO3-~3I2~6I-~6IO3-~18I2~36S2SO32-~36I-,
1 3 6 6 18 36
总计放大倍数为:6×6=36倍.
故选C.