Question

活性炭吸附法是工业提碘的主要方法之一。其流程如下：

完成下列填空：
（1）酸性条件下，NaNO₂溶液只能将 I^－氧化为I₂，同时生成NO。写出反应①的离子方程式并标出电子转移的数目和方向                                     。
（2）氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，但工业上氧化卤水中I^－选择了价格并不便宜的亚硝酸钠，可能的原因是什么？                         。
（3）反应②发生时，溶液底部有紫黑色的固体生成，有时溶液上方产生紫色的气体。解释产生这种现象的原因                     ，所以，反应②需要在        条件下进行。
（4）流程中，碘元素经过了I₂→I^－、IO₃^－→I₂的变化过程，这样反复的原因是          。
（5）流程中用到的NaHSO₃溶液显弱酸性。是因为该溶液中存在以下的平衡：
①HSO₃^– + H₂OH₂SO₃ + OH^– 和 ②                     （写出离子方程式）
向0.1mol/L的NaHSO₃溶液中分别加入以下物质，回答问题：
a．加入少量金属Na，平衡①如何移动？        溶液的pH如何变化？        
b．加入氨水至中性，则式子：c(Na⁺) = c(SO₃^2–)+ c(HSO₃^–)+ c(H₂SO₃)>c(H⁺) = c(OH^–)，是否正确           ，解释原因                                           。

Answer 1

（1）2I^-+2NO₂^-+4H⁺=I₂+2NO+2H₂O   2e
（2）氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾氧化性太强，还能继续氧化I₂
（3）碘在水中溶解度不大，且易升华　　水浴加热
（4）富集碘元素
（5）HSO₃^– H⁺+SO₃^2-
逆向移动，  pH值升高
正确，物料守恒

解析试题分析：（1）根据氧化还原原理：离子方程式2I^-+2NO₂^-+4H⁺=I₂+2NO+2H₂O，碘失电子给氮，转移电子 2e^-。
（2）主要是氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾氧化性太强，还能继续氧化I₂。
（3）反应②发生时，溶液底部有紫黑色的固体生成，有时溶液上方产生紫色的气体。解释产生这种现象的原因碘在水中溶解度不大，且易升华，所以，反应②需要在水浴加热条件下进行。
（4）流程中，碘元素经过了I₂→I^－、IO₃^－→I₂的变化过程，这样反复的原因是富集碘元素。
（5）流程中用到的NaHSO₃溶液显弱酸性，由于亚硫酸的电离产生，离子方程式为HSO₃^– H⁺+SO₃^2-。a．加入少量金属Na，钠与水生成了氢氧化钠，溶液中氢氧根浓度增大，平衡①向右移动，溶液的pH升高。b根据钠与硫的物料守恒关系，可知正确。
考点：本题主要考查氧化还原反应的电子转移，实验原理分析，物料守恒关系的运用。