Question

12．某研究小組探究用一種含碘廢液（含Na⁺、Cl^-、I^-、I₂）制備N(xiāo)aI固體．其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)流程如圖：

經(jīng)資料查閱得知：2I^-+2Cu²⁺+SO₃^2-+H₂O═2CuI↓+SO₄^2-+2H⁺
回答下列問(wèn)題：
（1）操作Ⅰ是過(guò)濾．
（2）步驟①發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是加入亞硫酸鈉，發(fā)生I₂+SO₃^2-+H₂O=2I^-+SO₄^2-+2H⁺，．
（3）若實(shí)驗(yàn)中采用向含碘廢液內(nèi)通入氯氣、并通過(guò)系列操作的方法獲得碘片．所需氯氣由電解飽和食鹽水方法制備，其離子方程式是2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．
（4）經(jīng)測(cè)B中只含鐵、碘元素，且質(zhì)量比是m（Fe）：m（I）=21：127，其化學(xué)式是Fe₃I₈或2FeI₃•FeI₂．
（5）步驟⑤發(fā)生的反應(yīng)中，生成了黑色磁性氧化鐵和無(wú)色氣體等物質(zhì)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是8NaHCO₃+Fe₃I₈=8NaI+Fe₃O₄+8CO₂↑+4H₂O．

Answer 1

分析 ①加入亞硫酸鈉，發(fā)生I₂+SO₃^2-+H₂O=2I^-+SO₄^2-+2H⁺，流程中的反應(yīng)②發(fā)生反應(yīng)：2I^-+2Cu²⁺+SO₃^2-+H₂O═2CuI↓+SO₄^2-+2H⁺，過(guò)濾則得到碘化亞銅沉淀，碘化亞銅可以被硝酸氧化為碘單質(zhì)，碘單質(zhì)中加入鐵和水，會(huì)得到化合物B，是一種含有鐵元素和碘元素的化合物，在向其中加入碳酸氫鈉溶液，過(guò)濾可以得到電話(huà)那的溶液，從而制得碘化鈉固體．以此解答該題．

解答 解：（1）從溶液中分離出CuI固體，應(yīng)用過(guò)濾的方法，故答案為：過(guò)濾；
（2）加入亞硫酸鈉，碘與亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)，發(fā)生I₂+SO₃^2-+H₂O=2I^-+SO₄^2-+2H⁺，故答案為：I₂+SO₃^2-+H₂O=2I^-+SO₄^2-+2H⁺；
（3）電解飽和食鹽水，生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉，反應(yīng)的離子方程式為2Cl^-+2H₂O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案為：2Cl^-+2H₂O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（4）B中只含鐵、碘元素，且質(zhì)量比是m（Fe）：m（I）=21：127，則n（Fe）：n（I）=$\frac{21}{56}$：$\frac{127}{127}$=3：8，則化學(xué)式為Fe₃I₈ 或2FeI₃•FeI₂，故答案為：Fe₃I₈ 或2FeI₃•FeI₂；
（5）向碘化鐵的溶液中加入碳酸氫鈉溶液則生成黑色固體四氧化三鐵和二氧化碳無(wú)色氣體，發(fā)生的反應(yīng)為：8NaHCO₃+Fe₃I₈=8NaI+Fe₃O₄+8CO₂↑+4H₂O，
故答案為：8NaHCO₃+Fe₃I₈=8NaI+Fe₃O₄+8CO₂↑+4H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查物質(zhì)的制備，為高頻考點(diǎn)，題目涉及物質(zhì)的分離和提純的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)題，側(cè)重考查學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)流程的分析，難度中等．