Question

碘化钠用作甲状腺肿瘤防治剂、祛痰剂和利尿剂，食品添加剂、感光剂等。实验室用NaOH、单质碘和水合肼(N₂H₄·H₂O)为原料可制备碘化钠。回答下列问题：

（1）水合肼的制备

有关反应原理为：NaClO+2NH₃=N₂H₄·H₂O+NaCl。

①用下图装置制取水合肼，其连接顺序为_________(按气流方向，用小写字母表示)。

     

②装置C中发生反应的化学方程式为_____________________，装置D的作用是__________________。

（2）碘化钠的制备

步骤一：向三口烧瓶中加入8.2gNaOH及30mL水，搅拌冷却，加入25.4g单质碘，开动磁力搅拌器，保持60~70℃至反应充分;

步骤二：继续加入稍过量的N₂H₄·H₂O(水合肼)，还原NaIO和NaIO₃，得NaI溶液粗品，同时释放一种空气中的某气体；

步耀三：向上述反应液中加入1.0g活性炭，煮沸半小时，然后将溶液与活性炭分离;

步骤四：将步骤三分离出的溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得产品24.3g。

①步骤一反应温度不宜超过70℃的原因是________________________;该步骤反应完全的现象是_______________________________。

②步骤二中IO^-参与反应的离子方程式为_______________________________。

③步骤三“将溶液与活性炭分离”的方法是_____________________________。

④本次实验产率为_________。

Answer

defabc(ef顺序可互换) CaO+NH3·H2O=NH3↑+Ca(OH)2 防止倒吸或安全瓶 防止碘升华 无固体残留且溶液呈无色 2IO-+N2H4=N2↑+2I-+2H2O 趁热过滤 81%

【解析】（1）由反应原理NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl可知，要制取水合肼，可以先制备氨气，然后将氨气通入次氯酸钠溶液中进行反应，多余的氨气可以用水吸收，实验中要注意防止倒吸。①用下图装置制取水合肼，其连接顺序为defabc(ef顺序可互换)。

②装置C中发生反应的化学方程式为CaO+NH3·H2O=NH3↑+Ca(OH)2，装置D的作用是防止倒吸（或安全瓶）。

（2）由题意可知，碘和氢氧化钠发生反应3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O，加入水合肼发生反应3N2H4•H2O+2NaIO3=2NaI+3N2↑+9H2O，得到氮气与NaI， NaI溶液经蒸发浓缩、冷却结晶可得到NaI。

①步骤一反应温度不宜超过70℃的原因是防止碘升华；该步骤反应完全的现象是无固体残留且溶液呈无色。

②由题意知，步骤二中IO-被N2H4·H2O还原为NaI，该反应的离子方程式为2IO-+N2H4=N2↑+2I-+2H2O。

③步骤三中加入活性炭的目的是对溶液进行脱色，“将溶液与活性炭分离”的方法是趁热过滤。

④8.2gNaOH与25.4g单质碘反应，氢氧化钠过量，碘单质反应完全，碘和氢氧化钠发生反应为3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O，则生成的NaI的质量为=25g，生成的NaIO3与N2H4•H2O反应所得的NaI，反应为3N2H4•H2O+2NaIO3=2NaI+3N2↑+9H2O，则6I2～2NaIO3～2NaI，该步生成的NaI质量为=5g，故理论上生成的NaI为25g+5g=30g，所以，本次实验的产率为=81%。