Question

13．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬利用碘化亞鐵與碳酸氫鈉的反應(yīng)來制備高純度的碘化鈉晶體．回答下列問題：
（1）碘化亞鐵溶液的制備：將碘和鐵粉按物質(zhì)的量之比在$\frac{1}{1.5}$-$\frac{1}{1.20}$之間配料，加入三頸燒瓶中（如圖），然后加入適量水，并向裝置中持續(xù)通入N₂，在40-60℃下攪拌反應(yīng)30-50min，待反應(yīng)完成檢驗出反應(yīng)液中不含碘單質(zhì)后，過濾即制得碘化亞鐵溶液．
①配料中鐵粉過量的目的是使碘充分反應(yīng)以提高其利用率；持續(xù)通入N₂的目的是防止生成的I-被氧化．
②檢驗反應(yīng)液中不含碘單質(zhì)的方法是取少量溶液于試管中，加人淀粉溶液（及少量稀硫酸），溶液不變藍色，說明已不含I₂．
（2）碘化鈉溶液的制備：將制備好的碘化亞鐵溶液加入碳酸氫鈉溶液中，控制碘化亞鐵與碳酸氫鈉的物質(zhì)的量之比在$\frac{1}{2.20}$∽$\frac{1}{1.98}$，在80-100℃下，反應(yīng)30-50min，反應(yīng)生成碘化鈉及硫酸亞鐵等．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeI₂+2NaHCO₃=FeCO₃↓+2NaI+CO₂↑+H₂O．
（3）點化鈉的提純與結(jié)晶：
①除去碘化鈉溶液中以HCO₃^-的方法是向（2）的濾液中加入稍過量的HI溶液，再微熱．
②從碘化鈉溶液中獲得碘化鈉晶體（20℃時溶解度為179/100g水，100℃時溶解度為302/100g水）的操作方法是蒸發(fā)濃縮至表面出現(xiàn)晶膜，冷卻結(jié)晶并干燥．
（4）碘化鈉的提度的測定：
該小組同學(xué)稱取制得的碘化鈉晶體18.1g，溶于水后加入50mL2.5mol/LAgNO₃溶液，過濾、洗滌、干燥，稱得沉淀的質(zhì)量為28.2g．則碘化鈉晶體的純度為99.45%．（雜質(zhì)不參與反應(yīng)，結(jié)果保留至小數(shù)點后兩位）

Answer 1

分析 （1）①將碘和鐵粉加入三頸燒瓶中然后加入適量水，制備碘化亞鐵溶液，為保證碘充分反應(yīng)，鐵粉過量，反應(yīng)過程通入氮氣，防止防止生成的I-被氧化；
②檢驗反應(yīng)液中不含碘單質(zhì)的方法是根據(jù)淀粉遇碘單質(zhì)顯藍色分析；
（2）將制備好的碘化亞鐵溶液加入碳酸氫鈉溶液中，在80-100℃下，生成碘化鈉及碳酸亞鐵和二氧化碳，據(jù)此書寫；
（3）①除去碘化鈉溶液中的HCO₃^-可適當增強溶液酸性，同時注意不引入雜質(zhì)；
②碘化鈉20℃時溶解度為179/100g水，100℃時溶解度為302/100g水，可選用蒸發(fā)濃縮的方法得晶體；
（4）根據(jù)NaI～AgI，計算m（NaI），從而計算其純度．

解答 解：（1）①制備碘化亞鐵溶液，為保證碘充分反應(yīng)，鐵粉過量，反應(yīng)過程通入氮氣，防止防止生成的I-被氧化；
故答案為：使碘充分反應(yīng)以提高其利用率；防止生成的I-被氧化；
②檢驗反應(yīng)液中不含碘單質(zhì)可選淀粉，故方法是：取少量溶液于試管中，加人淀粉溶液（及少量稀硫酸），溶液不變藍色，說明已不含I₂；
故答案為：取少量溶液于試管中，加人淀粉溶液（及少量稀硫酸），溶液不變藍色，說明已不含I₂；
（2）將制備好的碘化亞鐵溶液加入碳酸氫鈉溶液中，在80-100℃下，生成碘化鈉及碳酸亞鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為：FeI₂+2NaHCO₃=FeCO₃↓+2NaI+CO₂↑+H₂O；
故答案為：FeI₂+2NaHCO₃=FeCO₃↓+2NaI+CO₂↑+H₂O；
（3）①除去碘化鈉溶液中的HCO₃^-可適當增強溶液酸性，同時注意不引入雜質(zhì)，方法為：向（2）的濾液中加入稍過量的HI溶液，再微熱；
故答案為：向（2）的濾液中加入稍過量的HI溶液，再微熱；
②碘化鈉20℃時溶解度為179/100g水，100℃時溶解度為302/100g水，將碘化鈉溶液蒸發(fā)濃縮至表面出現(xiàn)晶膜，冷卻結(jié)晶并干燥；
故答案為：蒸發(fā)濃縮至表面出現(xiàn)晶膜，冷卻結(jié)晶并干燥；
（4）根據(jù)NaI～AgI，則m（NaI）=$\frac{150×28.2}{235}$g=18g，故純度為：$\frac{18g}{18.1g}×100%$=99.45%，
故答案為：99.45%．

點評 本題考查了物質(zhì)制備、實驗過程判斷，物質(zhì)含量計算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的分析問題、解決問題能力以及數(shù)據(jù)處理能力．