Question

【題目】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)流程如圖1：

（1）NaOH溶液和碘反應(yīng)時(shí)需要嚴(yán)格控制溫度，如果溫度過(guò)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，則該反應(yīng)的離子方程式為 ．
（2）生產(chǎn)流程中加入過(guò)量鐵屑的目的是 ， 過(guò)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 ．
（3）溶液2中除含有H+外，一定含有的陽(yáng)離子是；試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)該金屬陽(yáng)離子的存在 ．
（4）溶液2經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化可以得到草酸亞鐵晶體（FeC2O42H2O），稱(chēng)取3.60g草酸亞鐵晶體（相對(duì)分子質(zhì)量是180）用熱重法對(duì)其進(jìn)行熱分解，得到剩余固體的質(zhì)量隨溫度變化的曲線(xiàn)如圖2所示：分析圖中數(shù)據(jù)，根據(jù)信息寫(xiě)出過(guò)程Ⅰ發(fā)生2的化學(xué)方程式 ．
②300℃時(shí)剩余固體只有一種且是鐵的氧化物，試通過(guò)計(jì)算確定該氧化物的化學(xué)式 ．

Answer 1

【答案】
（1）4I2+8OH﹣=IO3﹣+IO﹣+6I﹣+4H2O
（2）將NaIO3完全轉(zhuǎn)化為NaI；3H2O+2Fe+NaIO3=NaI+2Fe（OH）3↓
（3）Fe2+；取溶液少量加高錳酸鉀溶液，若溶液褪色則含F(xiàn)e2+ ， 反之不含
（4）FeC2O4?2H2O FeC2O4+2H2O；Fe2O3
【解析】解：（1）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 =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，所以答案是：4I2+8OH﹣=IO3﹣+IO﹣+6I﹣+4H2O；（2）加入過(guò)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↓，所以答案是：將NaIO3完全轉(zhuǎn)化為NaI；3H2O+2Fe+NaIO3=NaI+2Fe（OH）3↓；（3）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+ ， 證實(shí)該金屬陽(yáng)離子的存在方法為取溶液少量加高錳酸鉀溶液，若溶液褪色則含F(xiàn)e2+ ， 反之不含，
所以答案是：Fe2+；取溶液少量加高錳酸鉀溶液，若溶液褪色則含F(xiàn)e2+ ， 反之不含；（4）①3.60g草酸亞鐵晶體，物質(zhì)的量為0.2mol，過(guò)程I使其質(zhì)量減少3.60﹣2.88g=0.72g，恰好為0.4mol水的質(zhì)量，則過(guò)程Ⅰ發(fā)生的反應(yīng)是：草酸亞鐵晶體受熱失去結(jié)晶水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：FeC2O42H2O FeC2O4+2H2O，
所以答案是：FeC2O42H2O FeC2O4+2H2O；
②草酸亞鐵晶體中的鐵元素質(zhì)量為：3.6g× ×100%=1.12g，草酸亞鐵晶體中的鐵元素完全轉(zhuǎn)化到氧化物中，
氧化物中氧元素的質(zhì)量為：1.60g﹣1.12g=0.48g，
鐵元素和氧元素的質(zhì)量比為：1.12g：0.48g=7：3，
設(shè)鐵的氧化物的化學(xué)式為FexOy ，
則56x：16y=7：3，
x：y=2：3，
鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe2O3 ，
所以答案是：Fe2O3 ．