Question

钠、钾的碘化物在生产和科学实验中有十分重要的应用。工业利用碘、NaOH和铁屑为原料可生产碘化钠，其生产流程如图所示：

（1）NaOH溶液和碘反应时需要严格控制温度，如果温度过低，会生成碘的低价副产品NaIO。若NaOH溶液和碘反应时所得溶液中与的物质的量之比为1∶1，则该反应的离子方程式为                  。

（2）生产流程中加入过量铁屑的目的是________________，过滤所得固体中除剩余铁屑外，还有红褐色固体，则加入铁屑时发生反应的化学方程式是________    _______。

（3）溶液2中除含有H^＋外，一定含有的阳离子是______          _______；试设计实验证实该金属阳离子的存在：_____________________。

（4）溶液2经一系列转化可以得到草酸亚铁晶体(FeC₂O₄·2H₂O)，称取3.60 g草酸亚铁晶体(相对分子质量是180)用热重法对其进行热分解，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示：

①分析图中数据，根据信息写出过程I发生的化学方程式：______    ______。

②300℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物，试通过计算确定该氧化物的化学式：________    ____。

Answer

（1）4I2＋8OH－===＋6I－＋4H2O＋IO－

（2）还原 (或使转化为I－)

NaIO3＋2Fe＋3H2O===NaI＋2Fe(OH)3↓

（3）Fe2＋ 取少量试样溶液于试管中，滴入少量酸性KMnO4溶液，若KMnO4溶液褪色，证明存在Fe2＋(或者加入K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀)

（4）①FeC2O4·2H2OFeC2O4＋2H2O↑②Fe2O3

【解析】

试题分析：（1）氢氧化钠溶液与碘反应时所得溶液中碘酸根锂与次碘酸根离子的物质的量比例为1:1，若均为1摩尔，则由电子守恒可知，生成碘离子的物质的量为6摩尔，结合电荷守恒及原子守恒可知离子反应为：4I2＋8OH－===＋6I－＋4H2O＋IO－。（2）加入铁屑的目的是还原，使转化为I－；加入铁屑的方程式为NaIO3＋2Fe＋3H2O===NaI＋2Fe(OH)3↓。（3）固体中除剩余的铁屑外，还有红褐色的固体，加入硫酸得到的溶液2除了含有氢离子外，固体完全溶解，一定含有Fe2＋ ；证明含有亚铁离子的方法为取少量试样溶液于试管中，滴入少量酸性KMnO4溶液，若KMnO4溶液褪色，证明存在Fe2＋，或者加入K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀。（4）①3.60克草酸亚铁晶体，物质的量为0.2摩尔，过程I使其质量减少3.60-2.88=0.72克，恰好为0.4摩尔水的质量，则过程I发生的反应方程式为：FeC2O4·2H2OFeC2O4＋2H2O↑。②草酸亚铁晶体中的铁元素的质量为3.6×56/180=1.12克，草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中，氧化物中氧元素的质量为1.60-1.12=0.48克，铁元素和氧元素的物质的量为为1.12/56:0.48/16=2:3，则为Fe2O3

考点：制备实验方案的设计

【名师点睛】本题考查制备实验方案的设计，为常考的考点。把握制备流程中的反应以及氧化还原反应的分析，质量守恒的计算等为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查。