Question

1．碘及其化合物在生活中應(yīng)用廣泛．含有碘離子的溶液需回收處理．
（1）“硫碘循環(huán)”法是分解水制備氫氣的研究熱點，涉及下列兩個反應(yīng)：
反應(yīng)Ⅰ：SO₂（g）+I₂（aq）+2H₂O（l）═2HI（aq）+H₂SO₄（aq）△H₁
反應(yīng)Ⅱ：HI（aq）=$\frac{1}{2}$H₂（g）+$\frac{1}{2}$I₂（aq）△H₂
①反應(yīng)：SO₂（g）+2H₂O（1）═H₂SO₄（aq）+H₂（g）的△H=△H₁+2△H₂（用△H₁、△H₂表示）．
②反應(yīng)I發(fā)生時，溶液中存在如下平衡：I₂（aq）+I^-（aq）?I₃^-（aq），其反應(yīng)速率極快且平衡常數(shù)大．現(xiàn)將1mol SO₂緩緩?fù)ㄈ牒?mol I₂的水溶液中至恰好完全反應(yīng)．溶液中I^3-的物質(zhì)的量[n（I₃^-）]隨反應(yīng)時間（t）的變化曲線如圖1所示．開始階段．N（I₃^-）逐漸增大的原因是開始階段，SO2和I2反應(yīng)生成的I-的濃度不斷增大，I₂（aq）+I^-（aq）?I₃^-（aq）的反應(yīng)平衡向右移動，n（I₃^-）不斷增加．

（2）用海帶提取碘時，需用氯氣將碘離子氧化成單質(zhì)．酸性條件下，若氯氣過量就能將碘單質(zhì)進(jìn)一步氧化成碘酸根離子，寫出氯氣與碘單質(zhì)反應(yīng)的離子方程式：5Cl₂+I₂+7H₂O=2IO₃^-+10Cl^-+12H⁺．
（3）科研小組用新型材料Ag/TiO₂對溶液中碘離子進(jìn)行吸附研究．如圖2是不同PH條件下，碘離子吸附效果的變化曲線．據(jù)此推斷Ag/TiO₂材料最適合吸附中性   （填“酸性”“中性”或“堿性”）溶液中的I-．
（4）氯化銀復(fù)合吸附劑也可有效吸附碘離子．氯化銀復(fù)合吸附劑對碘離子的吸附反應(yīng)為I^-（aq）+AgCl（s）
?AgI（s）+Cl^-（aq），反應(yīng)達(dá)到平衡后溶液中c（I^-）=$\frac{c（C{l}^{-}）Kap（AgI）}{Kap（AgCl）}$[用c（Cl^-）、K_ap（AgCl）和K_aq（AgI）表示]．該方法去除碘離子的原理是AgI的溶度積比AgCl的溶度積�。�

Answer 1

分析 （1）①SO₂（g）+I₂（aq）+2H₂O（l）═2HI（aq）+H₂SO₄（aq）①△H₁
HI（aq）=$\frac{1}{2}$H₂（g）+$\frac{1}{2}$I₂（aq）②△H₂，①+2×②得，SO₂（g）+2H₂O（1）═H₂SO₄（aq）+H₂（g）△H=△H₁+2△H₂，據(jù)此進(jìn)行分析；
②開始階段，SO2和I2反應(yīng)生成的I-的濃度不斷增大，I₂（aq）+I^-（aq）?I₃^-（aq）的反應(yīng)平衡向右移動，n（I₃^-）不斷增加；
（2）據(jù)題意書寫離子方程式；
（3）據(jù)圖象分析pH=7時，吸附效果最好；
（4）K_ap（AgCl）=c（Ag⁺）c（Cl^-），則c（Ag⁺）=$\frac{Kap（AgCl）}{c（C{l}^{-}）}$，K_aq（AgI）=c（Ag⁺）c（I^-），則c（Ag⁺）=$\frac{Kaq（AgI）}{c（{I}^{-}）}$，故$\frac{Kap（AgCl）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{Kaq（AgI）}{c（{I}^{-}）}$，據(jù)此進(jìn)行計算； AgI的溶度積比AgCl的溶度積�。�

解答 解：（1）①SO₂（g）+I₂（aq）+2H₂O（l）═2HI（aq）+H₂SO₄（aq）①△H₁
HI（aq）=$\frac{1}{2}$H₂（g）+$\frac{1}{2}$I₂（aq）②△H₂，①+2×②得，SO₂（g）+2H₂O（1）═H₂SO₄（aq）+H₂（g）△H=△H₁+2△H₂，
故答案為：△H₁+2△H₂；
②N（I₃^-）逐漸增大的原因是，開始階段，SO₂和I₂反應(yīng)生成的I^-的濃度不斷增大，I₂（aq）+I^-（aq）?I₃^-（aq）的反應(yīng)平衡向右移動，n（I₃^-）不斷增加，
故答案為：開始階段，SO₂和I₂反應(yīng)生成的I^-的濃度不斷增大，I₂（aq）+I^-（aq）?I₃^-（aq）的反應(yīng)平衡向右移動，n（I₃^-）不斷增加；
（2）氯氣過量就能將碘單質(zhì)進(jìn)一步氧化成碘酸根離子，故氯氣與碘單質(zhì)反應(yīng)的離子方程式為5Cl₂+I₂+7H₂O=2IO₃^-+10Cl^-+12H⁺，
故答案為：5Cl₂+I₂+7H₂O=2IO₃^-+10Cl^-+12H⁺；
（3）據(jù)圖象分析pH=7時，吸附效果最好，故最適合吸附的是中性，
故答案為：中性；
（4）K_ap（AgCl）=c（Ag⁺）c（Cl^-），則c（Ag⁺）=$\frac{Kap（AgCl）}{c（C{l}^{-}）}$，K_aq（AgI）=c（Ag⁺）c（I^-），則c（Ag⁺）=$\frac{Kaq（AgI）}{c（{I}^{-}）}$，故$\frac{Kap（AgCl）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{Kaq（AgI）}{c（{I}^{-}）}$，故c（I^-）=$\frac{c（C{l}^{-}）Kap（AgI）}{Kap（AgCl）}$，該方法去除碘離子的原理是利用AgI的溶度積比AgCl的溶度積�。�
故答案為：$\frac{c（C{l}^{-}）Kap（AgI）}{Kap（AgCl）}$；AgI的溶度積比AgCl的溶度積�。�

點評 本題考查反應(yīng)熱的計算，離子方程式的書寫，據(jù)圖象分析吸附效果，離子濃度的計算，本題難度中等．