Question

【題目】鈉、鉀的碘化物在生產和科學實驗中有十分重要的應用。工業上利用碘、燒堿和鐵屑為原料可生產碘化鈉，其生產流程如圖所示：

（1）NaOH溶液和碘反應時需要嚴格控制溫度，如果溫度過低，會生成碘的低價副產品NaIO。若NaOH溶液和碘反應時所得溶液中IO3-與IO-的物質的量之比為1：1，則該反應的離子方程式為________________________________。

（2）生產流程中加入過量鐵屑的目的是___________________，過濾所得固體中除剩余鐵屑外，還有紅褐色固體，則加入鐵屑時發生反應的化學方程式是_________。

（3）溶液2中除含有H+外，一定含有的陽離子是__________________；試設計實驗證實該金屬陽離子的存在：____________________________。

（4）溶液2經一系列轉化可以得到草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O)，稱取3．60g草酸亞鐵晶體用熱重法對其進行熱分解，得到剩余固體的質量隨溫度變化的曲線如圖所示：

①分析圖中數據，寫出過程I發生反應的化學方程式：__________________________；

②300℃時剩余固體是鐵的一種氧化物，通過計算確定該氧化物的化學式： ________________。

Answer 1

【答案】 4I2＋8OH－=IO3－＋6I－＋4H2O＋IO－ 使IO3－完全轉化成I－ NaIO3＋2Fe＋3H2O=NaI＋2Fe(OH)3↓ Fe2＋ 取少量試樣溶液于試管中，滴入少量酸性KMnO4溶液，若KMnO4溶液褪色，證明存在Fe2＋或者加入K3[Fe(CN)6]產生藍色沉淀 Fe(C2O)4·2H2O Fe(C2O)4＋2H2O Fe2O3

【解析】試題分析：（1）若NaOH溶液和碘反應時所得溶液中碘酸根離子與IO－離子的物質的量之比為1:1，碘失去電子為6個，根據得失電子守恒，生成的I－為6個，參加反應的碘單質為4個，則上述過程中，反應的離子方程式為4I2＋8OH－===IO＋6I－＋4H2O＋IO－。

（2）反應加入鐵屑的目的是還原反應中所生成的碘酸根離子，生成的紅褐色沉淀為氫氧化鐵，相應的化學方程式為NaIO3＋2Fe＋3H2O===NaI＋2Fe(OH)3↓。

（3）由于鐵過量，所以所得固體中存在氫氧化鐵和單質鐵，當加入稀硫酸時，氫氧化鐵溶解生成鐵離子，而單質鐵則與鐵離子或氫離子反應，會生成亞鐵離子，一定有亞鐵離子，檢驗亞鐵離子的方法為取少量試樣溶液于試管中，先加KSCN溶液無現象，再加氯水，溶液變紅，證明存在亞鐵離子，或加入K3[Fe(CN)6]產生藍色沉淀。

（4）①通過剩余固體的質量可知，過程Ⅰ發生的反應是草酸亞鐵晶體受熱失去結晶水，反應的方程式為FeC2O4·2H2OFeC2O4＋2H2O↑。

②草酸亞鐵晶體中鐵的元素質量為3.6×56/180×100%=1.12克，草酸亞鐵晶體中的鐵元素完全轉化到氧化物中，氧化物中氧元素的質量為1.60-1.12=0.48克，鐵元素與氧元素的質量為1.12:0.48=7:3，設鐵的氧化物的化學式為FexOy，則有56x:16y=7:3，x:y=2:3，所以固體為Fe2O3。