Question

【题目】碘化钠是一种白色结晶粉末，医疗上可用于甲状腺肿瘤防治剂、祛痰剂等。实验室用NaOH、单质碘和水合肼为原料制得，部分装置如下图所示。

实验步骤如下：

步骤①向三口烧瓶中加入8.2 gNaOH及30 mL水，搅拌冷却。

步骤②向制得的NaOH溶液中加入25.4 g单质碘，开动磁力搅拌器，保持6070℃至反应充分。

步骤③向步骤②所得溶液中加入稍过量的N2H4·H2O(水合肼），还原NaIO和NaIO3，得Nal溶液粗品和空气中常见的某气体。

步骤④向溶液③中加入1.0 g活性炭，煮沸半小时，然后将溶液与活性炭分离。

步骤⑤蒸发浓缩、结晶、过滤及干燥得产品24.3 g。

(1)步骤②温度不宜超过70℃的原因是__________；该步骤反应完全的现象是___________。

(2)步骤③N2 H4·H2O还原NaIO3的化学方程式为_______________。

(3)步骤④加入活性炭的目的是________；“将溶液与活性炭分离”的方法是__________。

(4)本次实验成品率为________。

Answer 1

【答案】 防止碘升华 无固体残留且溶液接近无色 3N2H4·H2O+2NaIO3=2NaI+3N2↑+9H2O 脱色(将多余的I2吸附除去） 趁热过滤 80.46%（81.0%也正确）

【解析】本题考查常见无机物质的制备实验的知识点。根据原料、反应原理、实验步骤可知：碘单质与NaOH溶液在6070℃反应生成NaIO和NaIO3，然后用N2H4·H2O(水合肼）将NaIO和NaIO3还原得到粗产物Nal，里面含有杂质碘单质，用活性炭吸附多余的碘单质进行脱色，趁热过滤，蒸发浓缩、结晶、过滤得到产品NaI。

（1）温度过高碘单质容易升华，影响产物的产率，答案为：防止碘升华；碘单质在水中溶解度很小，不能完全溶解，溶解的一部分溶液呈褐色，判断反应完全的标志是：无固体残留且溶液接近无色 。

（2）NaIO3与N2H4·H2O发生氧化还原反应色生成NaI和N2等产物，方程式为：3N2H4·H2O+2NaIO3=2NaI+3N2↑+9H2O

（3）实际反应中I2单质未完全反应，NaI中混有少量碘单质，导致NaI溶液显褐色，活性炭具有吸附性且不溶于水，可以吸附碘单质，对产物进行脱色处理；活性炭不溶于水，可在较高温度下使用过滤的方法除去多余的活性炭。答案为：脱色(将多余的I2吸附除去）；趁热过滤

（4）反应物I2的物质的量为0.1mol，NaOH的物质的量为0.205mol，根据I2+2NaOH=NaI+NaIO+H2O，3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O，可知NaOH过量。根据I元素守恒，理论上应该得到NaI的物质的量为0.2mol，质量为0.2×150g=30g，剩余的NaOH的质量为0.205-0.1*2=0.005mol，质量为0.2g。成品率为 ×100%=80.46%。 或者作近似计算不考虑剩余的NaOH，则成品率为×100%=81%