碘是人體所必需的微量元素。磷酸工業(yè)的副產(chǎn)品氟硅酸(H2SiF6)中碘元素的可能存在形式有I2、I-、I-3,其回收方案如圖。

回答下列問(wèn)題:
(1)某實(shí)驗(yàn)小組想證明氟硅酸溶液中存I-3,請(qǐng)補(bǔ)充完整的實(shí)驗(yàn)步驟:(已知:I2+I-?I-3;可選用的試劑:5%淀粉溶液、0.1mol?L-1NaNO2溶液、0.1mol?L-1Na2SO3溶液、6mol?L-1H2SO4溶液)
①取樣品,加入CCl4振蕩、靜置,可觀察到下層呈紫紅色;
②分液后取上層黃色液體,滴入適量 5%淀粉溶液5%淀粉溶液(填選用的試劑,下同),可觀察到 溶液變藍(lán)溶液變藍(lán);
③重復(fù)上述操作2~3次,直至步驟②中沒(méi)有明顯現(xiàn)象;
④再滴加適量 6mol?L-1H2SO4溶液和0.1mol?L-1NaNO2溶液6mol?L-1H2SO4溶液和0.1mol?L-1NaNO2溶液,若觀察到溶液變藍(lán),證明氟硅酸溶液中存在I-3。
(2)實(shí)驗(yàn)室利用分液漏斗可以完成CCl4從碘水萃取I2,請(qǐng)描述獲得上層液體的操作:下層液體從分液漏斗下端管口放出后,關(guān)閉活塞,將上層液體從分液漏斗上口倒出下層液體從分液漏斗下端管口放出后,關(guān)閉活塞,將上層液體從分液漏斗上口倒出。
(3)“還原”步驟中將碘元素全部變?yōu)镠I,寫(xiě)出I2被還原時(shí)的離子方程式 I2+SO2-8+H2O=2I-+SO2-4+2H+I2+SO2-8+H2O=2I-+SO2-4+2H+。
(4)工業(yè)生產(chǎn)中,氧化劑的實(shí)際使用量和理論計(jì)算量之間的比值稱為配氧率。如圖是配氧率對(duì)碘單質(zhì)回收率的影響曲線圖,試解釋配氧率選擇112~113之間的原因 配氧率過(guò)低,I-不能完全轉(zhuǎn)化為碘單質(zhì);配氧率過(guò)高,可能發(fā)生副反應(yīng),使碘單質(zhì)進(jìn)一步被氧化為碘酸根或耗費(fèi)大量氧化劑配氧率過(guò)低,I-不能完全轉(zhuǎn)化為碘單質(zhì);配氧率過(guò)高,可能發(fā)生副反應(yīng),使碘單質(zhì)進(jìn)一步被氧化為碘酸根或耗費(fèi)大量氧化劑。

(5)結(jié)合信息,請(qǐng)確定I2與NaOH發(fā)生“歧化”反應(yīng)的氧化產(chǎn)物 Eθ=φθ(I2/I-)-φθ(IO-/I2)=0.54V-0.45V=0.09V,而Eθ=φθ(I2/I-)-φθ(IO-3/I2)=0.54V-0.21V=0.33V>0.3V,反應(yīng)則趨于完全進(jìn)行,故氧化產(chǎn)物為NaIO3Eθ=φθ(I2/I-)-φθ(IO-/I2)=0.54V-0.45V=0.09V,而Eθ=φθ(I2/I-)-φθ(IO-3/I2)=0.54V-0.21V=0.33V>0.3V,反應(yīng)則趨于完全進(jìn)行,故氧化產(chǎn)物為NaIO3(有必要的計(jì)算過(guò)程)。
已知:①氧化還原反應(yīng)可以拆分為兩個(gè)半反應(yīng),標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)分別表示為φθ(+)、φθ(-),標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)Eθ=φθ(+)-φθ(-),如Zn+Cu2+=Zn2++Cu的Eθ=φθ(Cu2+/Cu)-φθ(Zn2+/Zn)。
②Eθ>0,該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,Eθ>0.3V,反應(yīng)趨于完全進(jìn)行。
③φθ(I2/I-)=0.54V,φθ(IO-/I2)=0.45V,φθ(IO-3/I2)=0.21V。
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【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用.
【答案】5%淀粉溶液;溶液變藍(lán);6mol?L-1H2SO4溶液和0.1mol?L-1NaNO2溶液;下層液體從分液漏斗下端管口放出后,關(guān)閉活塞,將上層液體從分液漏斗上口倒出;I2++H2O=2I-++2H+;配氧率過(guò)低,I-不能完全轉(zhuǎn)化為碘單質(zhì);配氧率過(guò)高,可能發(fā)生副反應(yīng),使碘單質(zhì)進(jìn)一步被氧化為碘酸根或耗費(fèi)大量氧化劑;Eθ=φθ(I2/I-)-φθ(IO-/I2)=0.54V-0.45V=0.09V,而Eθ=φθ(I2/I-)-φθ(/I2)=0.54V-0.21V=0.33V>0.3V,反應(yīng)則趨于完全進(jìn)行,故氧化產(chǎn)物為NaIO3
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:50引用:2難度:0.6
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發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:27引用:2難度:0.9 -
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(2)“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
(4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
(5)ag燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5 -
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(1)焙燒時(shí)產(chǎn)生的主要有害氣體是
(2)若在空氣中“酸浸”時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
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