Question

（16分）化学发展史上，有许多偶然事件引起科学发现的事例，碘的发现也得益于Courtoris对意外现象的注意。碘是人类发现的第二个生物必需微量元素，它以碘化物形式存在于海水、海藻及人体甲状腺中。人类缺碘会引起甲状腺肿大，我国已全面实施加碘盐方案。

3-1  单质碘的制备方法之一是在酸性条件下通Cl₂于NaI溶液中，指出运用该法时应注意的问题？分析其原因，写出有关反应方程式。

3-2  在100％硫酸中，I₂可被HIO₃氧化成I₃^＋，写出配平的离子方程式。

3-3  为什么在日照强、温度高的海区，表层水碘浓度往往要低一些？

3-4  人体缺碘会影响正常的生命活动。儿童缺碘会造成身体畸形，智力低下。成年人缺碘会因新陈代谢能力降低而导致全身无力，提早出现衰老现象。为提高人体素质，食物补碘已引起人们的重视。据报道，人从食物中摄取碘后便在甲状腺中积存下来，通过一系列化学反应形成甲状腺素。甲状腺素的结构：

（1）写出甲状腺素的化学式          ；

（2）在甲状腺内，甲状腺素的主要合成过程如下：

A（氨基酸）B甲状腺素＋C（氨基酸）

请写出A、B、C的结构简式。

3-5  科研表明，人的一生只要能摄入一小茶匙的碘就能正常发育，健康生活。目前预防缺碘的有效办法是食用含碘食盐。目前国内食盐加碘加的主要是碘酸钾。

（1）写出工业上以KI为原料制备碘酸钾的化学方程式；

（2）如何用简易操作检验食盐是否加碘。写出离子反应方程式。

3-6  已知反应H₂＋I₂2HI，分两步完成I₂2I  H₂＋2I2HI

式中k，k₁，k₂，k₃是分别为各反应相应的速率常数，若用E_a，E₁，E₂，E₃分别表示各反应相应的活化能，请找出E_a和E₁，E₂，E₃间的关系。已知公式如下：

①对于反应aA＋bB→eE＋f F，反应速率为：v＝k[A]^a[B]^b

②速率常数与活化能之间满足阿仑尼乌斯公式：k＝Ae^－Ea/RT

③对于反应I₂2I满足：v_正＝v_逆

Answer 1

3-1  该法应注意控制Cl₂用量，防止Cl₂过量，否则过量Cl₂会氧化I₂，发生如下反应：

I₂＋5Cl₂＋6H₂O＝2IO₃^－＋10Cl^－＋12H^＋（2分）

3-2  HIO₃＋7I₂＋8H₂SO₄＝5I₃^＋＋3 H₂SO₄?H₂O＋5HSO₄^－（1分）

3-3  海水中，I^－在阳光紫外线的照射下，按下式反应，生成I₂并蒸发到空气中（1分）

4I^－＋O₂＋2H₂O＝2I₂＋4OH^－（1分）

3-4 （1）C₁₅H₁₁NO₄I₄（1分）

（2）A：；B：；C：（3分）

3-5 （1）KI＋3H₂OKIO₃＋3H₂↑（1分）

（2）酸化的碘化钾和淀粉溶液检验（1分）  5I^－＋IO₃^－＋6H^＋＝3I₂＋3H₂O（1分）

3-6  利用阿仑尼乌斯公式

H₂＋I₂2HI  v_HI＝k[H₂][I₂]……①     k＝Ae^－Ea’/RT……②

I₂2I     k₁＝A₁e^－E1/RT      k₂＝A₂e^－E2/RT

H₂＋2I2HI  k₃＝A₃e^－E3/RT   又：v_HI＝k₃[H₂][I]²……③（1分）

由已知  k₁/k₂＝[I]²/[I₂]＝[I]²[H₂]/[I₂][H₂]

代入③   v_HI＝(k₁/k₂)k₃[H₂][I₂]……④（1分）

对比①和④可知 

k＝(k₁/k₂)k₃＝(A₁e^－E1/RT/A₂e^－E2/RT)＝A₃e^－E3/RT＝(A₁A₃/A₂)e^{－(E1－E2＋E3) /RT}……⑤（1分）

对比⑤和②，可得E_a’＝E₁－E₂＋E₃（1分）