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碘是人体所必需的微量元素。磷酸工业的副产品氟硅酸(H2SiF6)中碘元素的可能存在形式有I2、I-
I
-
3
,其回收方案如图。

回答下列问题:
(1)某实验小组想证明氟硅酸溶液中存
I
-
3
,请补充完整的实验步骤:(已知:I2+I-
I
-
3
;可选用的试剂:5%淀粉溶液、0.1mol•L-1NaNO2溶液、0.1mol•L-1Na2SO3溶液、6mol•L-1H2SO4溶液)
①取样品,加入CCl4振荡、静置,可观察到下层呈紫红色;
②分液后取上层黄色液体,滴入适量
5%淀粉溶液
5%淀粉溶液
(填选用的试剂,下同),可观察到
溶液变蓝
溶液变蓝

③重复上述操作2~3次,直至步骤②中没有明显现象;
④再滴加适量
6mol•L-1H2SO4溶液和0.1mol•L-1NaNO2溶液
6mol•L-1H2SO4溶液和0.1mol•L-1NaNO2溶液
,若观察到溶液变蓝,证明氟硅酸溶液中存在
I
-
3

(2)实验室利用分液漏斗可以完成CCl4从碘水萃取I2,请描述获得上层液体的操作:
下层液体从分液漏斗下端管口放出后,关闭活塞,将上层液体从分液漏斗上口倒出
下层液体从分液漏斗下端管口放出后,关闭活塞,将上层液体从分液漏斗上口倒出

(3)“还原”步骤中将碘元素全部变为HI,写出I2被还原时的离子方程式
I2+
SO
2
-
8
+H2O=2I-+
SO
2
-
4
+2H+
I2+
SO
2
-
8
+H2O=2I-+
SO
2
-
4
+2H+

(4)工业生产中,氧化剂的实际使用量和理论计算量之间的比值称为配氧率。如图是配氧率对碘单质回收率的影响曲线图,试解释配氧率选择112~113之间的原因
配氧率过低,I-不能完全转化为碘单质;配氧率过高,可能发生副反应,使碘单质进一步被氧化为碘酸根或耗费大量氧化剂
配氧率过低,I-不能完全转化为碘单质;配氧率过高,可能发生副反应,使碘单质进一步被氧化为碘酸根或耗费大量氧化剂


(5)结合信息,请确定I2与NaOH发生“歧化”反应的氧化产物
Eθθ(I2/I-)-φθ(IO-/I2)=0.54V-0.45V=0.09V,而Eθθ(I2/I-)-φθ
IO
-
3
/I2)=0.54V-0.21V=0.33V>0.3V,反应则趋于完全进行,故氧化产物为NaIO3
Eθθ(I2/I-)-φθ(IO-/I2)=0.54V-0.45V=0.09V,而Eθθ(I2/I-)-φθ
IO
-
3
/I2)=0.54V-0.21V=0.33V>0.3V,反应则趋于完全进行,故氧化产物为NaIO3
(有必要的计算过程)。
已知:①氧化还原反应可以拆分为两个半反应,标准电极电势分别表示为φθ(+)、φθ(-),标准电动势Eθθ(+)-φθ(-),如Zn+Cu2+=Zn2++Cu的Eθθ(Cu2+/Cu)-φθ(Zn2+/Zn)。
②Eθ>0,该反应能自发进行,Eθ>0.3V,反应趋于完全进行。
③φθ(I2/I-)=0.54V,φθ(IO-/I2)=0.45V,φθ
IO
-
3
/I2)=0.21V。

【答案】5%淀粉溶液;溶液变蓝;6mol•L-1H2SO4溶液和0.1mol•L-1NaNO2溶液;下层液体从分液漏斗下端管口放出后,关闭活塞,将上层液体从分液漏斗上口倒出;I2+
SO
2
-
8
+H2O=2I-+
SO
2
-
4
+2H+;配氧率过低,I-不能完全转化为碘单质;配氧率过高,可能发生副反应,使碘单质进一步被氧化为碘酸根或耗费大量氧化剂;Eθθ(I2/I-)-φθ(IO-/I2)=0.54V-0.45V=0.09V,而Eθθ(I2/I-)-φθ
IO
-
3
/I2)=0.54V-0.21V=0.33V>0.3V,反应则趋于完全进行,故氧化产物为NaIO3
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:50引用:2难度:0.6
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    发布:2025/1/6 7:30:5组卷:28引用:2难度:0.9
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    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
     

    (4)煅烧A的反应方程式是
     

    (5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
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    (2)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.1
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