Question

碘化鈉是無(wú)色立方晶體或白色結(jié)晶性粉末，其水溶液呈微堿性，具有還原性、潮解性，在潮濕空氣中因吸收水分而結(jié)塊．碘化鈉與空氣接觸，能使碘游離析出，工業(yè)上常用鐵屑還原法來(lái)制備碘化鈉，同時(shí)可得到副產(chǎn)品．工藝流程如圖所示：

（1）反應(yīng)①中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為

 

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（2）判斷反應(yīng)①中的碘是否已完全轉(zhuǎn)化的具體操作方法是

 

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（3）向NaIO₃溶液中加入鐵屑的目的是

 

，反應(yīng)②的離子方程式為

 

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（4）在將濾液濃縮、冷卻結(jié)晶、分離、干燥和包裝過(guò)程中，都需要注意的問(wèn)題是

 

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Answer 1

考點(diǎn)：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：由制備流程可知，碘與NaOH溶液反應(yīng)生成NaI、NaIO₃，加入Fe與NaIO₃發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaI、氫氧化鐵，經(jīng)過(guò)濾后得到固體氫氧化亞鐵，過(guò)濾后溶液中主要含NaI，分離、提純得到NaI，以此來(lái)解答．

解答： 解：由制備流程可知，碘與NaOH溶液反應(yīng)生成NaI、NaIO₃，加入Fe與NaIO₃發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaI、氫氧化鐵，經(jīng)過(guò)濾后得到固體氫氧化鐵，過(guò)濾后溶液中主要含NaI，分離、提純得到NaI，
（1）反應(yīng)①為碘單質(zhì)和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)生成碘化鈉，碘酸鈉和水，3I₂+6NaOH=5NaI+NaIO₃+3H₂O，依據(jù)元素化合價(jià)變化判斷元素化合價(jià)升高的被氧化得到氧化產(chǎn)物，碘元素化合價(jià)從0價(jià)變化為+5價(jià)，升高，被氧化得到NaIO₃，元素化合價(jià)降低的做氧化劑被還原得到還原產(chǎn)物．碘單質(zhì)化合價(jià)從0價(jià)變化為-1價(jià)，化合價(jià)降低被還原，得到還原產(chǎn)物為NaI，所以反應(yīng)①中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：5；
故答案為：1：5；
（2）淀粉遇碘變藍(lán)，反應(yīng)后加淀粉無(wú)現(xiàn)象即可說(shuō)明反應(yīng)結(jié)束，則判斷反應(yīng)①中碘是否反應(yīng)完全的方法為取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴入幾滴淀粉溶液，若溶液未變藍(lán)，則證明碘已反應(yīng)完全；反之，碘未反應(yīng)完全，（或取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴入幾滴CCl₄，振蕩、靜置，若下層液體呈無(wú)色，證明碘已反應(yīng)完全；若下層液體呈紫紅色，證明碘未反應(yīng)完全）
故答案為：取少量反應(yīng)混合液于試管中并滴入幾滴淀粉溶液，若溶液未變藍(lán)色，證明碘已完全轉(zhuǎn)化；如果溶液變藍(lán)，則說(shuō)明碘沒(méi)有轉(zhuǎn)化完全；
（3）向NaIO₃溶液中加入鐵屑的目的是還原碘酸鈉得到碘化鈉，反應(yīng)②涉及反應(yīng)為2Fe+NaIO₃+3H₂O=2Fe（OH）₂↓+NaI，離子方程式為3Fe+IO₃^-+3H₂O═3Fe（OH）₂↓+I^-，F(xiàn)e（OH）₂不穩(wěn)定，可與空氣中氧氣反應(yīng)而被氧化而生成Fe（OH）₃，在灼燒時(shí)生成Fe₂O₃，則反應(yīng)的總方程式為4Fe（OH）₂+O₂

△   .

2 Fe₂O₃+4H₂O，
故答案為：還原碘酸鈉得到碘化鈉，3Fe+IO₃^-+3H₂O═3Fe（OH）₂↓+I^-；
（4）NaI不穩(wěn)定，易被氧化而變質(zhì)，在加熱濃縮溶液時(shí)應(yīng)充入氮?dú)猓�以隔絕空氣而防止被氧氣氧化，
故答案為：防止NaI被空氣氧化； 低壓蒸發(fā)濃縮，并充入氮?dú)飧艚^空氣．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)，注意把握制備流程中發(fā)生的反應(yīng)及操作，題目涉及氧化還原反應(yīng)及碘的特性，注重基礎(chǔ)知識(shí)的考查，題目難度不大．