题目内容
【题目】碘化钠是实验室中常用的分析试剂,也常用于医疗和照相业。工业上用铁屑还原法制备NaI,其主要流程如下图,请回答下列问题:
(1)试写出铁屑转化为Fe(OH)3的离子反应方程式:______________________________________。
(2)判断碘是否已完全反应的实验方法是______________________________________________。
(3)分离出NaI样品需在低温无氧环境中进行,其目的是__________________________________。
(4)测定产品中NaI含量的方法是:______________
a.称取3.000 g样品、溶解,在250 mL容量瓶中定容;
b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用0.1000 mol/LAgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液体积的平均值为19.00 mL。
①上述测定过程所需仪器中,需要检查是否漏液的仪器有______________________________。
②上述样品中NaI的质量分数为__________________________。
(5)已知Ksp(AgI)=1.5×10-16,将AgNO3和NaI的溶液混合,假设混合液中AgNO3的浓度为0.01 mol/L,则开始生成AgI沉淀时,混合液中c( I- )=____________mol·L-1。
【答案】 2Fe+IO3-+3H2O=2Fe(OH)3+I- 取少量反应后的混合液于试管中,滴入几滴淀粉溶液,若溶液未变蓝,则证明碘已完全反应;反之,则未完全反应 防止NaI被氧化 250 mL容量瓶 酸式滴定管 95.00% 1.5×10-14
【解析】由制备流程可知,碘与NaOH溶液反应生成NaI、NaIO3,加入Fe与NaIO3发生氧化还原反应生成NaI、氢氧化铁,过滤后得到的NaI溶液经蒸发浓缩、冷却结晶可得到NaI。
(1). 碘与NaOH溶液反应生成NaI、NaIO3,加入Fe与NaIO3发生氧化还原反应生成NaI、氢氧化铁,反应的离子方程式为:2Fe+IO3-+3H2O=2Fe(OH)3+I-,故答案为:2Fe+IO3-+3H2O=2Fe(OH)3+I-;
(2). 淀粉遇碘变蓝,反应后加淀粉溶液无现象即可说明碘已反应完全,则判断反应中碘是否反应完全的方法为:取少量反应后的混合液于试管中,滴入几滴淀粉溶液,若溶液未变蓝,则证明碘已完全反应;反之,则未完全反应,故答案为:取少量反应后的混合液于试管中,滴入几滴淀粉溶液,若溶液未变蓝,则证明碘已完全反应;反之,则未完全反应;
(3). NaI具有还原性,易被空气中的氧气氧化,所以分离出NaI样品需在低温无氧环境中进行,以防止NaI被氧化,故答案为:防止NaI被氧化;
(4). ①. 配制溶液需用250mL容量瓶,硝酸银溶液为强酸弱碱盐,溶液呈酸性,滴定时需用酸式滴定管,容量瓶和酸式滴定管都应检查是否漏液,故答案为:250 mL容量瓶、酸式滴定管;
②. n(NaI)=n(AgNO3)=0.1mol/L×0.019L=0.0019mol,则3g样品中含有n(NaI)=0.019mol,m(NaI)=0.019mol×150g/mol=2.85g,所以NaI的质量分数为: ×100%=95.00%,故答案为:95.00%;
(5). 已知Ksp(AgI)=1.5×1016,将AgNO3和NaI的溶液混合,假设混合溶液中AgNO3的浓度为0.01molL1,Ksp(AgI)=c(Ag+)×c(I)=1.5×1016,则开始生成AgI沉淀时,混合溶液中c( I)=mol/L=1.5×10-14,故答案为:1.5×10-14。