题目内容
【题目】碘化钠用作甲状腺肿瘤防治剂、祛痰剂和利尿剂等。实验室用NaOH、单质碘和水合肼(N2H4·H2O)为原料可制备碘化钠。
资料显示：水合肼有还原性，能消除水中溶解的氧气；NaIO3是一种氧化剂。
回答下列问题：
（1）水合肼的制备：有关反应原理为：NaClO + 2NH3 = N2H4·H2O + NaCl。
①用下图装置制取水合肼，其连接顺序为_________(按气流方向，用小写字母表示)。
②装置A的作用是_______。
③开始实验时，先向氧化钙中滴加浓氨水，一段时间后再向B的三口烧瓶中滴加NaClO溶液。滴加NaClO溶液时不能过快的理由___________。
（2）碘化钠的制备
ⅰ.向三口烧瓶中加入8.4gNaOH及30mL水，搅拌、冷却，加入25.4g碘单质，开动磁力搅拌器，保持60~70℃至反应充分；
ⅱ．继续加入稍过量的N2H4·H2O(水合肼)，还原NaIO和NaIO3，得NaI溶液粗品，同时释放一种空气中的气体；
ⅲ．向上述反应液中加入1.0g活性炭，煮沸半小时，然后将溶液与活性炭分离；
ⅳ．将步骤ⅲ分离出的溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得产品24.0g。
④步骤ⅰ适宜采用的加热方法是水浴加热， 该步骤反应完全的现象是_________。步骤ⅱ中IO3－参与反应的离子方程式为________________________________。
⑤步骤ⅲ “将溶液与活性炭分离”的方法是趁热过滤。
⑥本次实验产率为__________。实验发现，水合肼实际用量比理论值偏高，可能的原因是___________。
⑦某同学检验产品NaI中是否混有NaIO3杂质。取少量固体样品于试管中，加水溶解，滴加少量淀粉液后再滴加适量稀硫酸，片刻后溶液变蓝。得出NaI中含有NaIO3杂质。请评价该实验结论的合理性____________。（若认为合理写出离子方程式，若认为不合理说明理由）
【答案】f a b c d e (ab顺序可互换) 防止倒吸或安全瓶 过快滴加NaClO溶液，过量的NaClO溶液氧化水合肼，降低产率 无固体残留且溶液呈无色 2IO3－+ 3N2H4·H2O =3N2↑+2I-+9H2O 80% 水合肼能与水中的溶解氧反应 可能是I－在酸性环境中被O2氧化成I2而使淀粉变蓝
【解析】
(1)①由反应原理NaClO+2NH3=N2H4
H2O+NaCl可知,先用D装置产生氨气,为防止产生倒吸,气体进入装置A中,然后氨气通过c导管进入装置B中,然后次氯酸钠与氨反应,多余的氨最后被C装置吸收;其连接顺序为fabcde;正确答案:fabcde。②装置A的作用是防止倒吸或安全瓶;正确答案:防止倒吸或安全瓶。
③过快滴加NaClO溶液,导致NaClO不能完全反应,过量的NaClO溶液能够氧化反应产生的水合肼,导致降低产率;正确答案: 过快滴加NaClO溶液，过量的NaClO溶液氧化水合肼，降低产率。
(2)④保持60~70℃情况下发生反应,因此可以采用水浴加热的方法;碘固体与氢氧化钠溶液充分反应生成无色的NaIO和NaIO3,最后固体全部消失;所以该步骤反应完全的现象是无固体残留且溶液呈无色;N2H4H2O具有还原性,能够把I03-还原为碘离子,而-2价的氮元素被氧化为氮气,离子方程式为: 2IO3－+ 3N2H4·H2O =3N2↑+2I-+9H2O;正确答案:固体残留且溶液呈无色; 2IO3－+ 3N2H4·H2O =3N2↑+2I-+9H2O。
⑥8.4gNaOH与25.4g单质碘反应，氢氧化钠过量,碘单质反应完全,碘和氢氧化钠发生反应为3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O,则生成的NaI的质量为25.4
750/762=25g,生成的NaIO与N2H4H2O反应所得的NaI,反应为3N2H4H20+2NaIO3=2NaI+3N2
+9H2O,则6I2
2NaIO3 2NaI该步生成的NaI质量为25.4300/1524=5g,故理论上生成的NaI为25g+5g=30g,所以,本次实验的产率为24/30100%=80%;水合肼实际用量比理论值偏高,水合肼还原性较强,可能与水中的溶解氧反应;正确答案:80%;水合肼能与水中的溶解氧反应。
⑦该方案不合理,碘离子具有强还原性,在酸性条件下被氧氧化生成碘单质,可以使淀粉溶液变蓝;正确答案:可能是1-在酸性环境中被O2氧化成I2而使淀粉变蓝。
