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碘是人體所必需的微量元素。磷酸工業(yè)的副產品氟硅酸(H2SiF6)中碘元素的可能存在形式有I2、I-、
I
-
3
,其回收方案如圖。

回答下列問題:
(1)某實驗小組想證明氟硅酸溶液中存
I
-
3
,請補充完整的實驗步驟:(已知:I2+I-?
I
-
3
;可選用的試劑:5%淀粉溶液、0.1mol?L-1NaNO2溶液、0.1mol?L-1Na2SO3溶液、6mol?L-1H2SO4溶液)
①取樣品,加入CCl4振蕩、靜置,可觀察到下層呈紫紅色;
②分液后取上層黃色液體,滴入適量
5%淀粉溶液
5%淀粉溶液
(填選用的試劑,下同),可觀察到
溶液變藍
溶液變藍

③重復上述操作2~3次,直至步驟②中沒有明顯現(xiàn)象;
④再滴加適量
6mol?L-1H2SO4溶液和0.1mol?L-1NaNO2溶液
6mol?L-1H2SO4溶液和0.1mol?L-1NaNO2溶液
,若觀察到溶液變藍,證明氟硅酸溶液中存在
I
-
3
。
(2)實驗室利用分液漏斗可以完成CCl4從碘水萃取I2,請描述獲得上層液體的操作:
下層液體從分液漏斗下端管口放出后,關閉活塞,將上層液體從分液漏斗上口倒出
下層液體從分液漏斗下端管口放出后,關閉活塞,將上層液體從分液漏斗上口倒出

(3)“還原”步驟中將碘元素全部變?yōu)镠I,寫出I2被還原時的離子方程式
I2+
SO
2
-
8
+H2O=2I-+
SO
2
-
4
+2H+
I2+
SO
2
-
8
+H2O=2I-+
SO
2
-
4
+2H+
。
(4)工業(yè)生產中,氧化劑的實際使用量和理論計算量之間的比值稱為配氧率。如圖是配氧率對碘單質回收率的影響曲線圖,試解釋配氧率選擇112~113之間的原因
配氧率過低,I-不能完全轉化為碘單質;配氧率過高,可能發(fā)生副反應,使碘單質進一步被氧化為碘酸根或耗費大量氧化劑
配氧率過低,I-不能完全轉化為碘單質;配氧率過高,可能發(fā)生副反應,使碘單質進一步被氧化為碘酸根或耗費大量氧化劑
。

(5)結合信息,請確定I2與NaOH發(fā)生“歧化”反應的氧化產物
Eθθ(I2/I-)-φθ(IO-/I2)=0.54V-0.45V=0.09V,而Eθθ(I2/I-)-φθ
IO
-
3
/I2)=0.54V-0.21V=0.33V>0.3V,反應則趨于完全進行,故氧化產物為NaIO3
Eθθ(I2/I-)-φθ(IO-/I2)=0.54V-0.45V=0.09V,而Eθθ(I2/I-)-φθ
IO
-
3
/I2)=0.54V-0.21V=0.33V>0.3V,反應則趨于完全進行,故氧化產物為NaIO3
(有必要的計算過程)。
已知:①氧化還原反應可以拆分為兩個半反應,標準電極電勢分別表示為φθ(+)、φθ(-),標準電動勢Eθθ(+)-φθ(-),如Zn+Cu2+=Zn2++Cu的Eθθ(Cu2+/Cu)-φθ(Zn2+/Zn)。
②Eθ>0,該反應能自發(fā)進行,Eθ>0.3V,反應趨于完全進行。
③φθ(I2/I-)=0.54V,φθ(IO-/I2)=0.45V,φθ
IO
-
3
/I2)=0.21V。

【答案】5%淀粉溶液;溶液變藍;6mol?L-1H2SO4溶液和0.1mol?L-1NaNO2溶液;下層液體從分液漏斗下端管口放出后,關閉活塞,將上層液體從分液漏斗上口倒出;I2+
SO
2
-
8
+H2O=2I-+
SO
2
-
4
+2H+;配氧率過低,I-不能完全轉化為碘單質;配氧率過高,可能發(fā)生副反應,使碘單質進一步被氧化為碘酸根或耗費大量氧化劑;Eθθ(I2/I-)-φθ(IO-/I2)=0.54V-0.45V=0.09V,而Eθθ(I2/I-)-φθ
IO
-
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/I2)=0.54V-0.21V=0.33V>0.3V,反應則趨于完全進行,故氧化產物為NaIO3
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:50引用:2難度:0.6
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    (1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     
    。
    (4)煅燒A的反應方程式是
     

    (5)ag燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數(shù)應不低于
     
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    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5
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    (1)焙燒時產生的主要有害氣體是
     

    (2)若在空氣中“酸浸”時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
     
    ,檢驗Fe3+已經除盡的試劑是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
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