Question

【題目】【2016鹽城三模】實驗室制取高純NaI晶體（無色）可按下列步驟進行：按化學計量稱取各原料，在三頸燒瓶中（如圖）先加入適量的高純水，然后按Na2CO3、I2和水合肼的投料順序分批加入．

已知：①I2+Na2CO3═NaI+NaIO+CO2↑；△H＜0

3I2+3Na2CO3═5NaI+NaIO3+3CO2↑；△H＜0

②I2（s）+I﹣（aq）═I3﹣（aq）；

③水合肼（N2H4H2O）具有強還原性，可分別將IO﹣、IO3﹣和I2還原為I﹣，本身被氧化為N2（放熱反應）；100℃左右水合肼分解為氮氣和氨氣等．

（1）常溫常壓時，I2與Na2CO3溶液反應很慢，下列措施能夠加快反應速率的是 （填字母）．

a．將碘塊研成粉末 b．起始時加少量NaI

c．將溶液適當加熱 d．加大高純水的用量

（2）I2與Na2CO3溶液反應適宜溫度為40～70℃，溫度不宜超過70℃，除防止反應速率過快，另一個原因是 ．

（3）加入稍過量水合肼發生反應的離子方程式為 （只寫一個）．

（4）整個實驗過程中都需要開動攪拌器，其目的是 ．

（5）反應的后期I2與Na2CO3溶液反應難以進行，此階段需對投料順序作適當改進，改進的方法是 ．

（6）所得溶液（偏黃，且含少量SO42﹣，極少量的K+和Cl﹣）進行脫色、提純并結晶，可制得高純NaI晶體．實驗方案為：在溶液中加入少量活性炭煮沸、

（實驗中需使用的試劑有：HI溶液，Na2CO3溶液、Ba（OH）2溶液、高純水及pH試紙；除常用儀器外須使用的儀器有：真空干燥箱）。

Answer 1

【答案】（1）abc （2）防止碘升華 （3）2IO﹣+N2H4+H2O=2I﹣+N2+3H2O （4）使得合成反應均勻進行，并使產生的二氧化碳、氮氣等氣體及時排除 （5）先加入碘、水合肼，最后加入碳酸鈉 （6）趁熱過濾將濾液在不斷攪拌下依次加入稍過量的氫氧化鋇、碳酸鈉溶液，過濾，濾液中在不斷攪拌下加入HI溶液至使用pH試紙測定溶液的pH大約為6，蒸發冷卻結晶，再次過濾，用高純度的水洗滌晶體2﹣3次，在真空干燥箱中干燥

【解析】（1）a．將碘塊研成粉末，增加接觸面積，可以加快反應速率，故正確；b．起始時加少量NaI，可以起到催化劑的作用，加快反應速率，故正確；c．將溶液適當加熱可以加快反應速率，故正確；d．加大高純水的用量，降低濃度會降低反應速率，故錯誤，故選abc；

（2）I2與Na2CO3溶液反應適宜溫度為40～70℃，溫度不宜超過70℃，這樣可以防止碘單質受熱易升華；

（3）NaIO在水溶液中可以和肼發生氧化還原反應生成NaI、氮氣和水，即2IO﹣+N2H4+H2O=2I﹣+N2+3H2O；

（4）結合攪拌器的攪拌作用，整個實驗過程中都需要開動攪拌器，其目的是可以使混合物均勻混合，將產生的氣體及時的排出；

（5）根據反應：I2+Na2CO3═NaI+NaIO+CO2↑；△H＜0，3I2+3Na2CO3═5NaI+NaIO3+3CO2↑；△H＜0，后期I2與Na2CO3溶液反應難以進行，碘單質的濃度減小導致的，此階段可以先加入碘、水合肼，最后加入碳酸鈉；

（6）所得溶液含少量SO42﹣，極少量的K+和Cl﹣，首先除雜，依次加入稍過量的氫氧化鋇、碳酸鈉溶液，過濾，然后，調整溶液的酸堿性，進行蒸發結晶操作，進行物質的分離和提純，即趁熱過濾將濾液在不斷攪拌下依次加入稍過量的氫氧化鋇、碳酸鈉溶液，過濾，濾液中在不斷攪拌下加入HI溶液至使用pH試紙測定溶液的pH大約為6，蒸發冷卻結晶，再次過濾，用高純度的水洗滌晶體2﹣3次，在真空干燥箱中干燥。