Question

19．鈉、鉀的碘化物在生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中有十分重要的應(yīng)用．工業(yè)利用碘、NaOH和鐵屑為原料可生產(chǎn)碘化鈉，其生產(chǎn)流程如下：

（1）碘在周期表中的位置為第五周期、第ⅦA族．
（2）NaOH溶液和碘反應(yīng)時(shí)需要嚴(yán)格控制溫度，如果溫度過低，會(huì)生成碘的低價(jià)副產(chǎn)品NaIO．若NaOH溶液和碘反應(yīng)時(shí)所得溶液中IO₃^-與IO^--的物質(zhì)的量之比為1：1，請(qǐng)完成該反應(yīng)的離子方程式的配平
4I₂+8OH^-=1IO₃^-+1IO^-+6I^-+4H₂O
（3）生產(chǎn)流程中加入過量鐵屑的目的是將NaIO₃完全轉(zhuǎn)化為NaI，過濾所得固體中除剩余鐵屑外，還有紅褐色固體，則加入鐵屑時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是3H₂O+2Fe+NaIO₃=NaI+2Fe（OH）₃↓．
（4）溶液2中除含有H⁺外，一定含有的陽(yáng)離子是Fe²⁺．
（5）已知I^-易被空氣中的O₂氧化，則從溶液1中獲得NaI固體的操作依次是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾．

Answer 1

分析 由制備流程可知，碘與NaOH溶液反應(yīng)生成NaI、NaIO₃，加入Fe與NaIO₃發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaI、氫氧化鐵，經(jīng)過濾后得到紅褐色固體氫氧化鐵，過濾后溶液中主要含NaI，分離、提純得到NaI，
（1）碘與氯位于同一主族，核外有5個(gè)電子層；
（2）生成IO₃^-與IO^-，I元素的化合價(jià)均升高，則還生成NaI，結(jié)合電子、電荷守恒分析；
（3）Fe與NaIO₃發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（4）由溶液含H⁺，固體完全溶解，F(xiàn)e與硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵；
（5）可用蒸發(fā)的方法得到晶體．

解答 解：（ l ）碘核外有最外層電子數(shù)為7，5個(gè)電子層，則位于周期表第五周期、第ⅦA族，故答案為：第五周期、第ⅦA族；
（2）NaOH溶液和碘反應(yīng)時(shí)所得溶液中IO₃^-與IO^-的物質(zhì)的量之比為1：1，若均為1mol，由電子守恒可知，生成I^-為$\frac{1×5+1×1}{（1-0）}$=6mol，結(jié)合電荷守恒及原子守恒可知離子反應(yīng)為4I₂+8OH^-=IO₃^-+IO^-+6I^-+4H₂O，
故答案為：4、8、l、l、6、4；
（3）加入過量鐵屑的目的是將NaIO₃完全轉(zhuǎn)化為NaI，加入鐵屑時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3H₂O+2Fe+NaIO₃=NaI+2Fe（OH）₃↓，
故答案為：將NaIO₃完全轉(zhuǎn)化為NaI；3H₂O+2Fe+NaIO₃=NaI+2Fe（OH）₃↓；
（4）固體中除剩余鐵屑外，還有紅褐色固體，加硫酸得到溶液2除含有H⁺外，固體完全溶解，一定含有的陽(yáng)離子是Fe²⁺，
故答案為：Fe²⁺；
（5）從溶液中獲得晶體，可將溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，然后冷卻結(jié)晶，過濾得到晶體，故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶．

點(diǎn)評(píng) 本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握制備流程中的反應(yīng)及氧化還原反應(yīng)的分析、質(zhì)量守恒的計(jì)算等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，綜合性較強(qiáng)，題目難度中等．