Question

活性炭吸附法是工業(yè)提碘的主要方法之一．其流程如下：

完成下列填空：
（1）酸性條件下，NaNO₂溶液只能將I^-氧化為I₂，同時生成NO．寫出反應(yīng)①的離子方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目和方向

 

．
（2）氯氣、濃硝酸、酸性高錳酸鉀等都是常用的強氧化劑，但工業(yè)上氧化鹵水中I^-選擇了價格并不便宜的亞硝酸鈉，可能的原因是什么？

 

．
（3）反應(yīng)②發(fā)生時，溶液底部有紫黑色的固體生成，有時溶液上方產(chǎn)生紫色的氣體．解釋產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因

 

，所以，反應(yīng)②需要在

 

條件下進行．
（4）流程中，碘元素經(jīng)過了I₂→I^-、IO₃^-→I₂的變化過程，這樣反復(fù)的原因是

 

．
（5）流程中用到的NaHSO₃溶液顯弱酸性．是因為該溶液中存在以下的平衡：①HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-和②

 

（寫出離子方程式）向0.1mol/L的NaHSO₃溶液中分別加入以下物質(zhì)，回答問題：
a．加入少量金屬Na，平衡①如何移動？

 

，溶液的pH如何變化？

 

．
b．加入氨水至中性，則式子：c（Na⁺）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃）＞c（H⁺）=c（OH^-），是否正確

 

，解釋原因

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,鹽類水解的應(yīng)用,氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用,含硫物質(zhì)的性質(zhì)及綜合應(yīng)用

專題：常規(guī)題型,實驗設(shè)計題

分析：（1）亞硝酸鈉具有氧化性，碘離子具有還原性，酸性條件下，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成一氧化氮和碘和水；
（2）氯氣、濃硝酸、酸性高錳酸鉀等氧化性太強，還能繼續(xù)氧化碘單質(zhì)；
（3）碘在水中的溶解度不大，且易升華；
（4）流程中，碘元素經(jīng)過了I₂→I^-、IO₃^-→I₂的變化過程，這樣反復(fù)的原因是富集碘元素．
（5）NaHSO₃溶液顯弱酸性，是因為HSO₃^-的電離程度大于水解程度；
向0.1mol/L的NaHSO₃溶液中分別加入以下物質(zhì)：
a．加入少量金屬Na，Na與HSO₃^-電離出的H⁺反應(yīng)，促使平衡②右移，HSO₃^-離子濃度減小，又促使平衡①左移，c（H⁺）濃度減小，溶液的pH升高；
b．加入氨水至中性，加入氨水至中性，c（H⁺）=c（OH^-），根據(jù)物料守恒判斷．

解答： 解：（1）亞硝酸鈉具有氧化性，碘離子具有還原性，酸性條件下，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成一氧化氮和碘和水，離子反應(yīng)方程式為：2NO₂^-+4H⁺+2I^-═2NO+I₂+2H₂O，
故答案為：2NO₂^-+4H⁺+2I^-═2NO+I₂+2H₂O；
（2）氯氣、濃硝酸、酸性高錳酸鉀等氧化性太強，還能繼續(xù)氧化碘單質(zhì)，故工業(yè)上氧化鹵水中I^-選擇了價格并不便宜的亞硝酸鈉，故答案為：氯氣、濃硝酸、酸性高錳酸鉀等氧化性太強，還能繼續(xù)氧化碘單質(zhì)；
（3）反應(yīng)②發(fā)生時，溶液底部有紫黑色的固體生成，有時溶液上方產(chǎn)生紫色的氣體．解釋產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因 碘在水中的溶解度不大，且易升華，所以，反應(yīng)②需要在 水浴加熱條件下進行，故答案為：碘在水中的溶解度不大，且易升華，水浴加熱；
（4）流程中，碘元素經(jīng)過了I₂→I^-、IO₃^-→I₂的變化過程，這樣反復(fù)的原因是 富集碘元素，故答案為：富集碘元素；
（5）NaHSO₃溶液顯弱酸性，是因為該溶液中存在以下的平衡：①水解：HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-和②電離：HSO₃^-?SO₃^2-+H⁺，電離程度大于水解程度；
故答案為：HSO₃^-?SO₃^2-+H⁺；
向0.1mol/L的NaHSO₃溶液中分別加入以下物質(zhì)：
a．加入少量金屬Na，Na與HSO₃^-電離出的H⁺反應(yīng)，促使平衡②右移，HSO₃^-離子濃度減小，又促使平衡①左移，c（H⁺）濃度減小，溶液的pH升高，
故答案為：逆向移動；pH升高；
b．加入氨水至中性，加入氨水至中性，c（H⁺）=c（OH^-），根據(jù)物料守恒，則式子：c（Na⁺）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃）＞c（H⁺）=c（OH^-）正確，
故答案為：正確；物料守恒．

點評：本題考查鹵素、含硫物質(zhì)的性質(zhì)和應(yīng)用、氧化還原反應(yīng)、電解質(zhì)溶液，涉及弱電解質(zhì)的電離和鹽類的水解、守恒關(guān)系的應(yīng)用，平衡分析和溶液中離子濃度關(guān)系判斷是解題關(guān)鍵，題目難度中等．