Question

【题目】从海水中可以提取很多有用的物质，例如从海水制盐所得到的卤水中可以提取碘。活性炭吸附法是工业提碘的方法之一，其流程如下：

资料显示：Ⅰ．pH=2时，NaNO2溶液只能将I-氧化为I2,同时生成NO；

Ⅱ．I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl；

Ⅲ．5SO32-+2IO3-+2H+=I2+5SO42-+H2O；

Ⅳ．I2在碱性溶液中反应生成I-和IO3-。

(1)反应①的离子方程式_____________。

(2)方案甲中，根据I2的特性，分离操作X的名称是________________。

(3)已知：反应②中每吸收3molI2转移5mol电子，其离子方程式是_______________。

(4)Cl2、酸性KMnO4等都是常用的强氧化剂，但该工艺中氧化卤水中的I-却选择了价格较高的NaNO2,原因是_______________。

(5)方案乙中，已知反应③过滤后，滤液中仍存在少量的I2、I-、IO3-。请分别检验滤液中的I-、IO3-，将实验方案补充完整。实验中可供选择的试剂：稀H2SO4、淀粉溶液、Fe2(SO4)3溶液、Na2SO3溶液

A．滤液用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在。

B．_______________________。

Answer 1

【答案】 2NO2-+2I-+4H+ =I2+2NO↑+2H2O 升华（或加热）、冷凝结晶（无冷凝结晶不扣分） 3I2+3CO32-=5I-+IO3-+3CO2↑（或3I2+6CO32-+3H2O=5I-+IO3-+6HCO3-） 氯气、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，会继续氧化I2(或亚硝酸钠仅能把碘离子氧化成碘单质，意思对即可) 从水层取少量溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，滴加Fe2(SO4)3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有I－；另从水层中取少量溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，加硫酸酸化，滴加Na2SO3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有IO3－

【解析】反应①是碘离子被亚硝酸钠氧化生成单质碘，然后利用活性炭吸附单质碘。方案甲中利用碘易升华分离。方案乙中利用浓碳酸钠溶液吸收单质碘，转化为碘酸根和碘离子，在酸性溶液中二者又发生氧化还原反应生成单质碘，据此解答。

（1）反应①为pH=2溶液显酸性，NaNO2溶液将I－氧化为I2，同时生成NO，则其反应的离子方程式为：2NO2－+2I－+4H+＝I2+2NO↑+2H2O；

（2）根据I2易升华的特性，分离操作X的方法是升华或加热、冷凝结晶；

（3）根据已知条件，反应②中每吸收3molI2转移5mol电子，则碘在氧化还原反应中得失电子数为5（从0价升高为+5价和从0价降低为-1价），因此离子反应方程式是：3I2+3CO32－=5I－+IO3－+3CO2↑或3I2+6CO32－+3H2O=5I－+IO3－+6HCO3－；

（4）Cl2、酸性KMnO4等都是常用的强氧化剂，但该工艺中氧化卤水中的I－却选择了价格较高的NaNO2，原因是氯气、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，会继续氧化I2，从而得不到I2；

（5）检验滤液中的I－可以选择氧化剂将其氧化产生的碘单质遇淀粉变蓝，检验滤液中的IO3－可利用还原剂将其还原产生碘单质遇淀粉变蓝，因此实验方案为：从水层取少量溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，滴加Fe2(SO4)3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有I－；另从水层中取少量溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，加硫酸酸化，滴加Na2SO3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有IO3－。