Question

【題目】鈉、鉀的碘化物在生產(chǎn)和科學(xué)實驗中有十分重要的應(yīng)用。工業(yè)上利用碘、燒堿和鐵屑為原料可生產(chǎn)碘化鈉，其生產(chǎn)流程如圖所示：

（1）NaOH溶液和碘反應(yīng)時需要嚴(yán)格控制溫度，如果溫度過低，會生成碘的低價副產(chǎn)品NaIO。若NaOH溶液和碘反應(yīng)時所得溶液中IO3-與IO-的物質(zhì)的量之比為1：1，則該反應(yīng)的離子方程式為________________________________。

（2）生產(chǎn)流程中加入過量鐵屑的目的是___________________，過濾所得固體中除剩余鐵屑外，還有紅褐色固體，則加入鐵屑時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________。

（3）溶液2中除含有H+外，一定含有的陽離子是__________________；試設(shè)計實驗證實該金屬陽離子的存在：____________________________。

（4）溶液2經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化可以得到草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O)，稱取3．60g草酸亞鐵晶體用熱重法對其進(jìn)行熱分解，得到剩余固體的質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示：

①分析圖中數(shù)據(jù)，寫出過程I發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________；

②300℃時剩余固體是鐵的一種氧化物，通過計算確定該氧化物的化學(xué)式： ________________。

Answer 1

【答案】 4I2＋8OH－=IO3－＋6I－＋4H2O＋I(xiàn)O－ 使IO3－完全轉(zhuǎn)化成I－ NaIO3＋2Fe＋3H2O=NaI＋2Fe(OH)3↓ Fe2＋ 取少量試樣溶液于試管中，滴入少量酸性KMnO4溶液，若KMnO4溶液褪色，證明存在Fe2＋或者加入K3[Fe(CN)6]產(chǎn)生藍(lán)色沉淀 Fe(C2O)4·2H2O Fe(C2O)4＋2H2O Fe2O3

【解析】試題分析：（1）若NaOH溶液和碘反應(yīng)時所得溶液中碘酸根離子與IO－離子的物質(zhì)的量之比為1:1，碘失去電子為6個，根據(jù)得失電子守恒，生成的I－為6個，參加反應(yīng)的碘單質(zhì)為4個，則上述過程中，反應(yīng)的離子方程式為4I2＋8OH－===IO＋6I－＋4H2O＋IO－。

（2）反應(yīng)加入鐵屑的目的是還原反應(yīng)中所生成的碘酸根離子，生成的紅褐色沉淀為氫氧化鐵，相應(yīng)的化學(xué)方程式為NaIO3＋2Fe＋3H2O===NaI＋2Fe(OH)3↓。

（3）由于鐵過量，所以所得固體中存在氫氧化鐵和單質(zhì)鐵，當(dāng)加入稀硫酸時，氫氧化鐵溶解生成鐵離子，而單質(zhì)鐵則與鐵離子或氫離子反應(yīng)，會生成亞鐵離子，一定有亞鐵離子，檢驗亞鐵離子的方法為取少量試樣溶液于試管中，先加KSCN溶液無現(xiàn)象，再加氯水，溶液變紅，證明存在亞鐵離子，或加入K3[Fe(CN)6]產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。

（4）①通過剩余固體的質(zhì)量可知，過程Ⅰ發(fā)生的反應(yīng)是草酸亞鐵晶體受熱失去結(jié)晶水，反應(yīng)的方程式為FeC2O4·2H2OFeC2O4＋2H2O↑。

②草酸亞鐵晶體中鐵的元素質(zhì)量為3.6×56/180×100%=1.12克，草酸亞鐵晶體中的鐵元素完全轉(zhuǎn)化到氧化物中，氧化物中氧元素的質(zhì)量為1.60-1.12=0.48克，鐵元素與氧元素的質(zhì)量為1.12:0.48=7:3，設(shè)鐵的氧化物的化學(xué)式為FexOy，則有56x:16y=7:3，x:y=2:3，所以固體為Fe2O3。