题目内容
【题目】实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、
等)中回收碘,实验过程如下:
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(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为_______;该操作将I2还原为I-的目的是___________________。
(2)操作
的名称为__________。
(3)氧化时,在三颈瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在40℃左右反应(实验装置如图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是__________________;仪器a的名称为________;仪器b中盛放的溶液为__________。
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(4)已知:
;某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I-、IO3-中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、IO3-的实验方案(实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液)。
①取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;
②_______________________________________________________________________________;
③另从水层中取少量溶液,加入1-2mL淀粉溶液,加盐酸酸化后,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝说明废水中含有IO3-;否则说明废水中不含有IO3-。
(5)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂和水处理剂。现用ClO2氧化酸性含废液回收碘。完成ClO2氧化I-的离子方程式:________________________________。
(6)“碘量法”是一种测定S2-含量的有效方法。立德粉ZnS·BaSO4是一种常用的白色颜料,制备过程中会加入可溶性的BaS,现用“碘量法”来测定立德粉样品中S2-的含量。称取m g样品,置于碘量瓶中,移取25.00 mL 0.1000 mol/L 的I2-KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5min,有单质硫析出。以淀粉为指示剂,过量的I2用0.1000 mol/L Na2S2O3 滴定,反应式为I2 + 2S2O32-=2I-+ S4O62-。测定消耗Na2S2O3溶液体积V mL。立德粉样品S2-含量为__________(写出表达式)
【答案】SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42- 使CCl4中的碘进入水层 分液 使氯气在溶液中有较大的溶解度 球形冷凝管 NaOH溶液 从水层中取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加入盐酸酸化,滴加氯化铁溶液,若溶液变蓝色,说明废水中含I-,否则不含I- 2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O
×100%
【解析】
往含碘废液中加入亚硫酸钠,将废液中的I2还原为I-,四氯化碳的密度比水大,在下层,用分液的方法分离,然后在上层清液中加强氧化剂氯气氧化碘离子,最后通过物理方法进行收集碘单质,达到分离提纯的目的。
(1)碘具有氧化性,能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠,自身被还原生成I-;碘微溶于水,但碘离子易溶于水;
(2)四氯化碳不溶于水;
(3)碘易升华,且氯气的溶解度随着温度的升高而减小;依据仪器形状和作用分析回答仪器名称,氯气、碘蒸气都能和氢氧化钠溶液反应;
(4)碘离子具有还原性,能被氧化剂氧化生成碘,碘单质遇到淀粉变蓝色;
(5)用ClO2氧化酸性含I-废液回收碘,是二氧化氯在酸溶液中氧化碘离子生成碘单质,二氧化氯被还原为氯离子;
(6)根据转移电子守恒知关系式S2-~I2,结合I2 +2S2O32-=2I-+ S4O62-,根据与Na2S2O3反应消耗的n(I2),计算出与硫离子反应的碘,从而求出S2-的物质的量,最后计算样品中S2-含量。
(1)碘具有氧化性,能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠,自身被还原生成碘离子,离子反应方程式为SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-;碘微溶于水,而碘离子易溶于水,为了使更多的I元素进入水溶液应将碘还原为碘离子,故答案为:SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-;使四氯化碳中的碘进入水层;
(2)四氯化碳属于有机物,水属于无机物,二者不互溶,分离互不相溶的液体混合物采用分液的方法,所以分离出四氯化碳采用分液的方法,故答案为:分液;
(3)碘易升华,且氯气的溶解度随着温度的升高而减小,温度越高,氯气的溶解度越小,反应越不充分,所以应该在低温条件下进行反应;根据图示,仪器a为球形冷凝管;氯气、碘蒸气都有毒,不能直接排空,二者都能和氢氧化钠溶液反应而被吸收,所以用NaOH溶液吸收尾气,故答案为:使氯气在溶液中有较大的溶解度;球形冷凝管;NaOH溶液;
(4)碘离子具有还原性,能被氧化剂氧化生成碘,碘酸根离子具有氧化性,能被还原剂还原生成碘,碘遇淀粉试液变蓝色,所以其检验方法为:从水层取少量溶液,加入1-2mL淀粉溶液,加入盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,2I-+2Fe3+=2Fe2++I2,若溶液变蓝色,说明废水中含有I-,否则不含I-,故答案为:从水层取少量溶液,加入1-2mL淀粉溶液,加入盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝色,说明废水中含有I-,否则不含I-;
(5)用ClO2氧化酸性含I-废液回收碘,二氧化氯在酸溶液中氧化碘离子生成碘单质,二氧化氯被还原为氯离子,反应的离子方程式为:2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O,故答案为: 2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O;
(6)与Na2S2O3反应消耗的n(I2)=
n(Na2S2O3)=
×0.1000molL-1×V×10-3 L=
×0.1000×V×10-3 mol,则与硫离子反应的n(I2)=25×10-3 L×0.1000molL-1-
×0.1000×V×10-3 mol=(25×10-3 ×0.1000-
×0.1000×V×10-3)mol,根据转移电子守恒知关系式S2-~I2,所以n(S2-)=(25×10-3 ×0.1000-
×0.1000×V×10-3)mol,m(S2-)=(25×10-3 ×0.1000-
×0.1000×V×10-3)mol×32g/mol,其质量分数=
×100%=
×100%,故答案为:
×100%。
【题目】某硫酸铵样品中混有硫酸氢铵。称取不同质量的样品分别于100mL 2.300mol/L的氢氧化钠溶液充分反应,得到的实验数据入下表:
实验序号 | Ⅰ | Ⅱ |
样品质量(g) | 14.35 | 28.70 |
氨气质量(g) | 3.570 | 3.570 |
下列说法错误的是
A. 样品中硫酸铵与硫酸氢铵的物质的量之比为9:1
B. 实验Ⅰ中氢氧化钠一定过量
C. 要使实验Ⅱ的样品完全反应,需要再加入氢氧化钠0.2100mol
D. 样品中氮元素的质量分数是20.49%
【题目】利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是( )
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选项 | ① | ② | ③ | 实验结论 |
A | 浓盐酸 | KMnO4 | 紫色石蕊试液 | 氯气具有酸性、漂白性 |
B | 浓硫酸 | 蔗糖 | 溴水 | 浓硫酸具有脱水性、氧化性 |
C | 稀硝酸 | Na2SO3 | 品红溶液 | 实验室制取并检验SO2 |
D | 浓硝酸 | Na2CO3 | Na2SiO3溶液 | 非金属性:N>C>Si |
A.AB.BC.CD.D