Question

【题目】一种回收并利用含碘(I－)废液（废液中杂质沉淀后进入滤液中）的工艺流程如下：

(1)“沉淀”后滤渣为______________________(填化学式，其中滤渣中Cu元素为+1价)

(2)“氧化”反应的离子方程式为______________________。

(3)反应I中只生成化合物FexIy(其中I与Fe的质量比为127︰21)，反应中铁屑是___________(填“氧化剂”“还原剂”或“催化剂”，下同)，水是___________。反应消耗的铁与转移电子的物质的量之比为___________。

(4)反应Ⅱ的化学方程式为_________________________________。

(5)操作I除蒸发皿、酒精灯外还需用到的玻璃仪器有______________________。冰水洗涤的目的是_________________________________。

Answer 1

【答案】CuI 2CuI+4NO3-+8H+=2Cu2++I2+4NO2↑+4H2O 还原剂 催化剂 3：8 Fe3I8+4K2CO3=Fe3O4+8KI+4CO2↑ 玻璃棒、漏斗、烧杯 除去KI表面的可溶性杂质，同时减少其溶解损失

【解析】

结合流程可以知道回收废液中碘离子的步骤为：先向废液中加入亚硫酸钠、硫酸铜溶液生成CuI沉淀，过滤得到滤渣CuI，然后加入浓硝酸氧化CuI，向氧化产物碘单质中加入铁屑和水后得到FexIy，FexIy与碳酸钾溶液反应生成Fe3O4、KI和CO2；过滤后将反应Ⅱ的滤液经过加热浓缩、冷却结晶、过滤，初步得到碘化钾；因为碘化钾混有可溶性杂质，需要经过洗涤才能得到较纯净的产品，同时为了减少KI的溶解损失，需要用冰水洗涤，最后得到纯净的碘化钾，据此分析。

结合流程可以知道回收废液中碘离子的步骤为：先向废液中加入亚硫酸钠、硫酸铜溶液生成CuI沉淀，过滤得到滤渣CuI，然后加入浓硝酸氧化CuI，向氧化产物碘单质中加入铁屑和水后得到FexIy，FexIy与碳酸钾溶液反应生成Fe3O4、KI和CO2；过滤后将反应Ⅱ的滤液经过加热浓缩、冷却结晶、过滤，初步得到碘化钾；因为碘化钾混有可溶性杂质，需要经过洗涤才能得到较纯净的产品，同时为了减少KI的溶解损失，需要用冰水洗涤，最后得到纯净的碘化钾。

(1)由于滤渣中Cu为+1价，“沉淀”后滤渣为CuI；

(2)“氧化”时是滤渣与浓硝酸反应生成硝酸铜、碘、二氧化氮和水，反应的离子方程式为2CuI+4NO3-+8H+=2Cu2++I2+4NO2↑+4H2O；

(3)反应I中铁由单质变为铁的化合物，化合价升高，作为还原剂；加入水可以加快反应速率，水起到了催化剂的作用，水是催化剂；在反应中生成铁与碘的化合物，其中铁元素与碘元素的质量比为21：127，即Fe与I物质的量之比为：:=3：8，反应Ⅰ生成物化学式是 Fe3I8，根据碘的化合价，碘的化合价由0价变为-1价，则反应消耗的铁与转移电子的物质的量之比为3：8；

(4)根据流程Fe3I8与碳酸钾溶液反应生成Fe3O4、KI和CO2，反应Ⅱ的化学方程式为Fe3I8+4K2CO3=Fe3O4+8KI+4CO2↑；

(5)操作I包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，除蒸发皿、酒精灯外，还需用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯；冰水洗涤的目的是除去KI表面的可溶性杂质，同时减少其溶解损失。