题目内容

(8分)碘化钠是实验室中常用的分析试剂,工业上用铁屑还原法制备NaI的流程如下图:

请回答下列问题:
(1) 判断反应①中碘是否反应完全的方法是_____________________
(2) 操作I的名称是_____________________;
(3) 反应①的离子方程式为_____________________
(4) 反应②中NaIO3被Fe单质还原为NaI,同时生成Fe(OH)3,该反应的化学方程式是______;
在该反应中若有99 g NaIO3被还原,则转移电子的物质的量为_______mol
(8分)(1)取少量反应后的溶液于试管中,滴入几滴淀粉溶液,若溶液未变蓝,则证明碘已反应完全;反之,碘未反应完全。(1分)(或取少量反应后的溶液于试管中,滴入几滴CCl4,振荡、静置,若下层液体呈无色,证明碘已反应完全;若下层液体呈紫红色,证明碘未反应完全。)   
(2)过滤(1分)         (3)3I2 + 6OH-=5I-+ IO3-+ 3H2O  (2分)
(4)2Fe+ NaIO3+ 3H2O=2Fe(OH)3↓+NaI (2分)      3(2分)
本题考查工业流程有关知识。(1)单质碘遇淀粉变蓝,因此可用淀粉溶液检验。也可采用萃取的方法,将碘单质萃取出来。看萃取剂中的颜色。即取少量反应后的溶液于试管中,滴入几滴淀粉溶液,若溶液未变蓝,则证明碘已反应完全;反之,碘未反应完全(或取少量反应后的溶液于试管中,滴入几滴CCl4,振荡、静置,若下层液体呈无色,证明碘已反应完全;若下层液体呈紫红色,证明碘未反应完全)。(2)从流程图看,操作I的名称后面得到的是固体和溶液,故操作I的名称是过滤。(3)从反应前后可以看出,反应物为NaOH和I2,产物为NaI和NaIO3,故反应的离子方程式为3I2 + 6OH-=5I-+ IO3-+ 3H2O;(4)NaIO3被Fe单质还原为NaI,同时生成Fe(OH)3,该反应的化学方程式是2Fe+ NaIO3+ 3H2O=2Fe(OH)3↓+NaI,从方程式前后化合价的升降来看,在该反应中若有99 g NaIO3(即0.5mol)被还原为NaI(得到6mol电子),则转移电子的物质的量为3mol
练习册系列答案
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为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,主要流程如下:

部分含钒物质在水中的溶解性如下:

回答下列问题:
(1)工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热法,该反应的化学方程式为_______
(2)为了提高钒的浸出率,用酸浸使催化剂中的V2O5转变成可溶于水的VOSO4,与水浸液合并,再用KClO3氧化,使+4价的V氧化成易溶于水的(VO2)2SO4。反应①的离子方程式为_______;反应②的离子方程式为ClO3-+6VO2++3H2O=6VO2++6H++Cl-。
(3)该工艺中反应③的沉淀率是回收钒的关键之一,该步反应的离子方程式为_______。
(4) 实验室用的原料中V2O5占6%(原料中的所有钒已换算成V2O5)。取100g该废钒催化剂按工业生产的步骤进行实验,当加入100 mL 0.1 mol·L-1的KC1O3溶液时,溶液中的钒恰好被完全处理,假设以后各步钒没有损失,则该实验中钒的回收率是_______ (已知V2O5的相对分子质量为182)。
(5)   全钒液储能电池是利用不同价态的离子对之间的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,其原理如右下图所示。已知电池的总反应式为VO2++V2++2H+VO2++V3++H2O

①放电时的正极反应式为______________。
②放电过程中氢离子的作用是______________,充电时若转移的电子为2mol,则左槽溶液中n(H+)的变化量为______________。

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