Question

【題目】NaI用作制備無機和有機碘化物的原料，也用于醫藥和照相等，工業利用碘、氫氧化鈉和鐵屑為原料可生產NaI，其生產流程如下圖。

（1）碘元素在周期表中的位置為______________________。

（2）反應①的離子方程式為___________________________________________。

（3）反應②加入過量鐵屑的目的是_________________，過濾所得固體1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為____________________________________。

（4）溶液2中除含有H+外，一定還含有的陽離子是_______________；試設計實驗驗證溶液2中該金屬陽離子的存在：___________________________________________。

（5）溶液2經一系列轉化可以得到草酸亞鐵晶體（FeC2O4·2H2O，相對分子質量180），稱取3.60 g草酸亞鐵晶體，用熱重法對其進行熱分解（隔絕空氣加熱)，得到剩余固體的質量隨溫度變化的曲線如右圖所示：

①分析圖中數據，根據信息寫出過程I發生的化學方程式：_________________________________。

②300℃時剩余固體只含一種成分且是鐵的氧化物，寫出過程II發生的化學方程式： ________________。

Answer 1

【答案】 第五周期第VIIA族 3I2+6OH-5I-+IO3-+3H2O 將NaIO3完全轉化為NaI 2Fe+3H2O+ NaIO3=NaI+2Fe(OH)3↓ Fe2+ 取少量溶液2加入酸性高錳酸鉀溶液，若溶液褪色，則含Fe2+；或取少量溶液2加入K3[Fe(CN)6]溶液，若有藍色沉淀生成，則含Fe2+ FeC2O4·2H2OFeC2O4+2H2O FeC2O4·2H2OFeO+CO2↑+CO↑＋2H2O

【解析】試題分析：由流程可知，在加熱條件下碘與氫氧化鈉溶液反應生成了碘化鈉和碘酸鈉的混合液，加入鐵粉把碘酸鈉還原為碘化鈉，過濾后，將濾液蒸發濃縮、降溫結晶、過濾得到產品。固體1是氫氧化鐵和剩余的鐵粉，氫氧化鐵被稀硫酸溶解后生成硫酸鐵溶液，硫酸鐵可以被鐵粉還原為硫酸亞鐵。

（1）碘元素在周期表中的位置為第五周期第VIIA族。

（2）反應①的離子方程式為3I2+6OH-5I-+IO3-+3H2O。

（3）反應②加入過量鐵屑的目的是將NaIO3完全轉化為NaI，過濾所得固體1中除剩余鐵屑外，還有紅褐色固體，該紅褐色固體是氫氧化鐵，則加入鐵屑時發生反應的化學方程式為2Fe+3H2O+ NaIO3=NaI+2Fe(OH)3↓。

（4）溶液2中除含有H+外，一定還含有的陽離子是Fe2+，因為Fe3+的氧化性比H+強且鐵粉無剩余，所以還可能含有Fe3+，；設計實驗驗證溶液2中Fe2+的存在時，要考慮Fe3+的干擾，所以可以取少量溶液2加入酸性高錳酸鉀溶液，若溶液褪色，則含Fe2+；或取少量溶液2加入K3[Fe(CN)6]溶液，若有藍色沉淀生成，則含Fe2+。

（5）由題中信息可知，3.60 g草酸亞鐵晶體的物質的量為0.02mol，草酸亞鐵晶體中n(Fe)=0.02mol，鐵元素質量為56g/mol×0.02mol=1.12g，結晶水的物質的量為0.04mol，結晶水的質量為0.04molg/mol=0.72g。

①分析圖中數據，過程I固體質量變為2.88g，3.60g-2.88g=0.72g，所以這個過程中失去了全部結晶水，所以過程I發生反應的化學方程式為FeC2O4·2H2O FeC2O4 +2H2O 。

②300℃時剩余固體只含一種成分且是鐵的氧化物，由圖可知其質量為1.44g，其中鐵元素的質量為1.12g，所以氧元素的質量為1.44g-1.12g=0.32g，求出n(O)=0.02mol，n(Fe): n(O)=1:1，所以該氧化物為FeO，依據質量守恒定律可以寫出過程II發生反應的化學方程式：FeC2O4·2H2O FeO+CO2↑+CO↑＋2H2O 。