题目内容
【题目】磺化钠在医药中用作甲状腺肿瘤防治剂、袪痰剂和利尿剂,也用作食品添加剂、感光剂等。工业上用水合肼(N2H4·H2O)还原法制取碘化钠固体,其制备流程如图所示:
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己知:N2H4·H2O在100℃以上分解。
(1)在合成NaI的过程中,可能混有的物质是_______,生产过程中要适当补充NaOH,目的是________。
(2)在还原过程中,为了防止水合肼(N2H4·H2O)高温分解,反应温度控制在60~70℃,温度也不能过低,其原因是___________。工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠,但水合肼还原法制得的产品纯度更高,其原因是_____________________。
(3)请设计一个简单的实验来检验还原液中是否含有IO3-:__________________。(可供选择的试剂:稀硫酸、淀粉溶液、FeCl3溶液)
(4)测定产品中NaI含量的实验步骤如下:
a.称取4.000 g样品并溶解,在250 mL容量瓶中定容;
b.量取25.00 mL待测液于锥形瓶中,然后加入足量的FeCl3溶液,充分反应后,再加入A溶液作指示剂;
c.用0.1000mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定至终点(发生反应方程式为:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),重复测定3次,所得的相关数据如表所示:
测定序号 | 待测体积/ml | 盛装标准滴定管的起点读数/ml | 盛装标准滴定管的终点读数/ml |
1 | 25.00 | 0.06 | 24.04 |
2 | 25.00 | 0.02 | 24.02 |
3 | 25.00 | 0.12 | 24.14 |
①在滴定过程中,Na2S2O3溶液应放___________(填仪器)中;加入的A物质为____________(填名称)。
②滴定终点观察到的现象为_______________________。
③该样品中NaI的含量为_______________________。
④若用上述方法测得NaI的含量偏低(忽略测定过程中的误差),则可能的原因是_________________。
(5)碘化钠固体的保存方法是_______________________。
【答案】 NaIO3 促使反应向生成物方向移动 温度过低,降低化学反应速率 N2H4·H2O被氧化后的产物为N2和H2O,不引入杂质 取适量还原液,加入淀粉溶液,加稀硫酸酸化,若溶液变蓝色,说明还原液中含有IO3-;若溶液不变蓝,说明还原液中不含IO3- 碱式滴定管 淀粉 溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复 90% 部分NaI被空气中O2氧化 用棕色瓶遮光、密封保存
【解析】(1)碘和氢氧化钠发生反应:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O,则NaI中可能混有NaIO3,为促使反应向生成物方向移动,生产过程中要适当补充NaOH;(2)在还原过程中,为了防止水合肼(N2H4H2O)高温分解,反应温度控制在60~70℃,温度也不能过低,温度过低,降低化学反应速率;N2H4H2O的氧化产物为N2和H2O,而用Na2S或Fe屑还原会得到其它杂质,水合肼还原法制得的产品纯度更高;(3)碘酸根离子在酸性溶液中能把还原为单质碘,因此检验还原液中是否含有IO3-的实验方案:取适量还原液,加入淀粉溶液,加稀硫酸酸化,若溶液变蓝色,说明废水中含有IO3-;若溶液不变蓝,说明废水中不含IO3-;(4)①Na2S2O3为强碱弱酸盐,因为硫代硫酸根离子水解,Na2S2O3溶液呈弱碱性,所以滴定时Na2S2O3溶液应放在碱性滴定管中;因为淀粉遇碘变蓝色,所以检验碘单质用淀粉试液作指示剂;②加入A物质为淀粉试液,滴定终点观察到的现象为溶液由蓝色褪色,且半分钟内不变色;③根据表格3次消耗Na2S2O3的体积,取其平均值为24.00mL,又2Fe3++2I-=2Fe2++I2,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI所以2I-~2Na2S2O3,则样品中NaI的含量为:(24×103×0.1000×150×250/25)/4.000×100%=90%; ④部分NaI被空气中O2氧化,用上述方法测得NaI的含量偏低;(5)NaI易被空气中O2氧化,碘化钠固体应避光密封保存,故用棕色瓶遮光、密封保存。