試卷征集
加入會(huì)員
操作視頻

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。
菁優(yōu)網(wǎng)
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,寫出I2被還原時(shí)的離子方程式
I2+
SO
2
-
8
+H2O=2I-+
SO
2
-
4
+2H+
I2+
SO
2
-
8
+H2O=2I-+
SO
2
-
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
。
菁優(yōu)網(wǎng)
(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
Eθθ(I2/I-)-φθ(IO-/I2)=0.54V-0.45V=0.09V,而Eθθ(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
Eθθ(I2/I-)-φθ(IO-/I2)=0.54V-0.45V=0.09V,而Eθθ(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)Eθθ(+)-φθ(-),如Zn+Cu2+=Zn2++Cu的Eθθ(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。

【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+
SO
2
-
8
+H2O=2I-+
SO
2
-
4
+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;Eθθ(I2/I-)-φθ(IO-/I2)=0.54V-0.45V=0.09V,而Eθθ(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
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:48引用:2難度:0.6
相似題
  • 1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為FeS2+7Fe2(SO43+8H2O═15FeSO4+8H2SO4,不考慮其他反應(yīng),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
    (1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
     
    。
    (2)檢驗(yàn)第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
     
    (填字母編號(hào))。
    A.KMnO4溶液B.K3[Fe(CN)6]溶液C.KSCN溶液
    (3)第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2,此時(shí)Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是
     
    。
    (4)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料,已知25℃,101kPa時(shí):
    4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1 648kJ?mol-1
    C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ?mol-1
    2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1 480kJ?mol-1FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是
     
    。
    (5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2═Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是
     
    。
    (6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將akg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入ckg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程,第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3
     
    kg.(不需計(jì)算,寫出表達(dá)式即可)

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:28引用:2難度:0.5
  • 2.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(Fe主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO43+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
    (1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
     
    。
    (2)檢驗(yàn)第Ⅱ步中Fe3+是否完全被還原,應(yīng)選擇
     
    (填字母編號(hào))。
    A.KMnO4溶液   B.KCl溶液   C.KSCN 溶液
    (3)第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH到5.2,此時(shí)Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡,通入空氣引起溶液pH降低的原因是
     
    。
    (4)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。
    已知25℃,101kPa時(shí):
    4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1648kJ/mol
    C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ/mol
    2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1480kJ/mol
    FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是
     
    。
    (5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是
     

    (6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%,將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì),按上述流程,第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3
     
    kg。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:495引用:3難度:0.3
  • 3.四氧化三錳用于電子工業(yè)生產(chǎn)軟磁鐵氧體,用作電子計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)信息的磁芯。以工業(yè)硫酸錳為原料(含有少量CaO、MgO、Ca(OH)2等物質(zhì))制備Mn3O4的工藝流程如圖:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    已知:①氧化時(shí)鼓入空氣使溶液的電位迅速上升;
    ②四氧化三錳中錳的化合價(jià)與四氧化三鐵中鐵的化合價(jià)類似。
    回答下列問(wèn)題:
    (1)為提高“溶解”效率,可采取的措施有
     
    。
    (2)濾渣的主要成分是
     
    。
    (3)氧化時(shí),生成Mn3O4的離子方程式為
     
    產(chǎn)生氨氣以回收利用。
    (4)向母液可加入
     
    。
    A.CaO
    B.稀氫氧化鈉溶液
    C.氫氧化鈣固體
    D.(NH42CO3
    (5)通過(guò)對(duì)上述“氧化”工藝進(jìn)行數(shù)據(jù)收集及資料分析可知溶液電位與pH等關(guān)系如圖所示
    菁優(yōu)網(wǎng)
    氧化時(shí)N2H4?H2O的作用是
     
    。
    (6)四氧化三錳的其他制法:
    ①熱還原法:
    在甲烷氣體存在下,將Mn2O3還原成Mn3O4的化學(xué)方程式為
     
    。
    ②電解法:
    利用電解原理,制備四氧化三錳裝置如圖所示。(電極材料均為惰性電極,<代表電子流向)
    菁優(yōu)網(wǎng)
    電源正極為
     
     (填“a”或“b”),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為
     
    。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:14引用:1難度:0.6
小程序二維碼
把好題分享給你的好友吧~~
APP開(kāi)發(fā)者:深圳市菁優(yōu)智慧教育股份有限公司| 應(yīng)用名稱:菁優(yōu)網(wǎng) | 應(yīng)用版本:5.0.7 |隱私協(xié)議|第三方SDK|用戶服務(wù)條款
本網(wǎng)部分資源來(lái)源于會(huì)員上傳,除本網(wǎng)組織的資源外,版權(quán)歸原作者所有,如有侵犯版權(quán),請(qǐng)立刻和本網(wǎng)聯(lián)系并提供證據(jù),本網(wǎng)將在三個(gè)工作日內(nèi)改正