Question

【选修2—化学与技术】（14分）实验室从含碘废液（除H2O外，含有CCl4、I2、I－等）中回收碘，其实验过程如下：

（1）向含碘废液中加入稍过量的Na₂SO₃溶液，将废液中的I₂还原为I^－，其离子方程式为                ；该操作将I₂还原为I^－的目的是                。

（2）操作X的名称为            。（1分）

（3）氧化时，在三颈瓶中将含I^－的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl₂，在40⁰C左右反应（实验装置如图所示）。实验控制在较低温度下进行的原因是           ；锥形瓶里盛放的溶液为            。

（4）利用下图所示装置（电极均为惰性电极）也可吸收SO₂，并用阴极排出的溶液吸收NO₂。

①阳极的电极反应式为      。

②在碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO₂，使其转化为无害气体，同时有SO₃^2－生成。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为      。

Answer

（每空2分 共14分）

（1）SO32－ + I2 + H2O = 2I－ + SO42－ + 2H＋ 使CCl4中的碘进入水层

（2）分液

（3）使氯气在溶液中有较大的溶解度（或防止I2升华或防止I2进一步被氧化）

NaOH溶液

（4）①SO2 + 2H2O – 2e－＝SO42－+ 4H+。 ②1:2。

【解析】

试题分析：（1）亚硫酸钠和碘反应，生成碘离子，则亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子，离子方程式是SO32－ + I2 + H2O = 2I－ + SO42－ + 2H＋；因为碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，所以将碘单质转化为碘离子，使碘从四氯化碳进入水层；

（2）四氯化碳不溶于水，所以将水层与四氯化碳层分离的操作是分液；

（3）氯气与碘发生置换反应生成碘单质，碘易升华，且气体的溶解度随温度升高而降低，所以控制温度较低是因为使氯气在溶液中有较大的溶解度（或防止I2升华或防止I2进一步被氧化）；多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收，防止污染空气；

（4）①电解池中阳极发生氧化反应，元素的化合价升高，则二氧化硫被氧化为硫酸，则阳极的反应式是SO2 + 2H2O – 2e－＝SO42－+ 4H+；

②二氧化氮转化为无害气体则是氮气，则二氧化氮作氧化剂，S2O42-作还原剂，被氧化为亚硫酸根离子，二氧化氮生成氮气，得到4个电子，S2O42-被氧化为SO32-失去2个电子，根据得失电子守恒，则S2O42-的物质的量是二氧化氮的2倍，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2.

考点：考查对流程的分析，基本操作的判断，氧化还原反应的分析