Question

【題目】【2016鹽城三模】實(shí)驗(yàn)室制取高純NaI晶體（無色）可按下列步驟進(jìn)行：按化學(xué)計(jì)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(qiáng)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(yīng)）；100℃左右水合肼分解為氮?dú)夂桶睔獾龋?/span>

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

a．將碘塊研成粉末 b．起始時(shí)加少量NaI

c．將溶液適當(dāng)加熱 d．加大高純水的用量

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

（3）加入稍過量水合肼發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 （只寫一個(gè)）．

（4）整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中都需要開動(dòng)攪拌器，其目的是 ．

（5）反應(yīng)的后期I2與Na2CO3溶液反應(yīng)難以進(jìn)行，此階段需對(duì)投料順序作適當(dāng)改進(jìn)，改進(jìn)的方法是 ．

（6）所得溶液（偏黃，且含少量SO42﹣，極少量的K+和Cl﹣）進(jìn)行脫色、提純并結(jié)晶，可制得高純NaI晶體．實(shí)驗(yàn)方案為：在溶液中加入少量活性炭煮沸、

（實(shí)驗(yàn)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(yīng)均勻進(jìn)行，并使產(chǎn)生的二氧化碳、氮?dú)獾葰怏w及時(shí)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(fā)冷卻結(jié)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(yīng)速率，故正確；b．起始時(shí)加少量NaI，可以起到催化劑的作用，加快反應(yīng)速率，故正確；c．將溶液適當(dāng)加熱可以加快反應(yīng)速率，故正確；d．加大高純水的用量，降低濃度會(huì)降低反應(yīng)速率，故錯(cuò)誤，故選abc；

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

（3）NaIO在水溶液中可以和肼發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaI、氮?dú)夂退�，�?IO﹣+N2H4+H2O=2I﹣+N2+3H2O；

（4）結(jié)合攪拌器的攪拌作用，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中都需要開動(dòng)攪拌器，其目的是可以使混合物均勻混合，將產(chǎn)生的氣體及時(shí)的排出；

（5）根據(jù)反應(yīng)：I2+Na2CO3═NaI+NaIO+CO2↑；△H＜0，3I2+3Na2CO3═5NaI+NaIO3+3CO2↑；△H＜0，后期I2與Na2CO3溶液反應(yīng)難以進(jìn)行，碘單質(zhì)的濃度減小導(dǎo)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(diào)整溶液的酸堿性，進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶操作，進(jìn)行物質(zhì)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(fā)冷卻結(jié)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。