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準溶
物質
ウ素
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難し
駿ナ
で滴
ウム
例題 41 ヨウ素滴定
179~ 182
オゾンを含む 0℃, 1.013×10 Paの気体200×10°Lを過剰のヨウ化カリウム水溶
液に通じたところ, ヨウ素が生成した。 このヨウ素を0.0100mol/Lのチオ硫酸ナ
トリウム水溶液で滴定したところ, 2.00mL を要した。 オゾンとヨウ化カリウムは
式 ①, ヨウ素とチオ硫酸ナトリウムは式 ② のように反応する。 下の各問いに答えよ。
原子量I=127
例題41
03 + 2KI + H2O O2 + 2KOH + Iz
I2 + 2Na2S2O3 → 2NaI + Na2S406
(1) チオ硫酸ナトリウム水溶液による滴定のとき, 指示薬として加えるものは何か。
(2) (1)の指示薬を加えたとき, 滴定の終点で, 水溶液は何色から何色に変化するか。
(3) 生成したヨウ素は何mol か。
(4) 気体中に含まれていたオゾンの体積は、 0℃, 1.013×105Paで何Lか。
(5) 気体中のオゾンの濃度は体積で何ppm か。 ただし, ppm とは百万分の1の割
合を表す。
解説を見る イオンは還元剤, ヨウ素は酸化剤としてはたらく。
解法 式 ① は次の2式を組み合わせるとできる。
(酸化剤) 03 + 2H + + 2e O2 + H2O
→ I + 2e¯
(還元剤) 2I¯
加えて, O3 + 2H+ + 2I → O2 + H2O + I2
酸性条件ではないため, K+とOHを補って,
03 + 2KI + H2O → O2 + 2KOH + I2
*希硫酸を用いる酸性条件では, H+ の数に合わせて SO²を加えて H2SO4
にするが, 本題のような中性条件ではH+の数に合わせてOHを加えて
H2O にする。
(1), (2) 終点前のヨウ素 I2 は, デンプンと反応して青紫色を示
す(ヨウ素デンプン反応) が、 終点に達するとヨウ素がすべて
ヨウ化物イオン I になってしまうので,溶液は無色になる。
(3) ヨウ素とチオ硫酸ナトリウムの化学反応式より
(ヨウ素の物質量)=(チオ硫酸ナトリウムの物質量) × 1/2
(チオ硫酸ナトリウムの物質量)
=0.0100mol/L×2.00×10-3L=2.00×10mol
(ヨウ素の物質量)=2.00×10mol×10=1.00×10mol
(4) 式①より, (ヨウ素の物質量)=(オゾンの物質量) だから,
( オゾンの体積)
(5) (オゾンの濃度) =
解答
=22.4L/mol×1.00×10mol=2.24×10-L
2.24×10-L
2.00×10' L
x10°= 1.12×10- (ppm)
(1) デンプン (水溶液) (2) 青紫色から無色。
(3) 1.00×10 5 mol (4) 2.24×10-4 L
(5) 1.12×10-1
ppm (0.112 ppm)
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