Question

（13分）钠、钾的碘化物在生产和科学实验中有十分重要的应用。工业利用碘、NaOH和铁屑为原料可生产碘化钠，其生产流程如下：

（1）NaOH溶液和碘反应时需要严格控制温度，如果温度过低，会生成碘的低价副产品NaIO。若NaOH溶液和碘反应时所得溶液中与IO^－的物质的量之比为1 ：1，则该反应的离子方程式为______________。

（2）生产流程中加入过量铁屑的目的是_____________，过滤所得固体中除剩余铁屑外，还有红褐色固体，则加入铁屑时发生反应的化学方程式是_________________________。

（3）溶液2中除含有H^＋外，一定含有的阳离子是_____________；试设计实验证实该金属阳离子的存在__________________________。

（4）溶液2经一系列转化可以得到草酸亚铁晶体（FeC₂O₄·2H₂O），称取3．60 g草酸亚铁晶体（相对分子质量是180）用热重法对其进行热分解，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示：

①分析图中数据，根据信息写出过程Ⅰ发生的化学方程式_______________________。

②300℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物，试通过计算确定该氧化物的化学式__________________。

Answer

（1）4I2+8OH-=IO3-+6I-+4H2O+IO-（2分）

（2）还原碘酸根离子，或使碘酸根离子转化为碘离子。（2分）NaIO3+2Fe+3H2O=NaI+2Fe(OH)3↓（2分）

（3）亚铁离子，取少量试样溶液于试管中，滴入少量酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液褪色，证明存在亚铁离子，或加入K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀（2分）

（4）①FeC2O4·2H2O FeC2O4+2H2O↑（1分）②Fe2O3（2分）

【解析】

试题分析：（1）若碘溶解所得溶液中碘酸根离子与碘离子的物质的量之比为1:1，则上述过程中，反应①的离子方程式为4I2+8OH-=IO3-+6I-+4H2O+IO-。

（2）反应加入铁的目的是还原反应①中所生成的碘酸根离子，相应的化学方程式NaIO3+2Fe+3H2O=NaI+2Fe(OH)3↓。

（3）由于铁过量，所以操作②所得固体中存在氢氧化铁和单质铁，当加入稀硫酸时，氢氧化铁溶解生成铁离子，而单质铁则与铁离子或氢离子反应，会生成亚铁离子，一定有亚铁离子，检验亚铁离子并且防止铁离子干扰的方法为：取少量试样溶液于试管中，滴入少量酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液褪色，证明存在亚铁离子，或加入K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀。

（4）①通过剩余固体的质量可知，过程Ⅰ发生的反应是草酸亚铁晶体受热失去结晶水，反应的方程式为：FeC2O4·2H2O FeC2O4+2H2O↑。②草酸亚铁晶体中铁的元素质量为3.6×56/180×100%=1.12克，草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中，氧化物中氧元素的质量为1.60-1.12=0.48克，铁元素与氧元素的质量为为1.12:0.48=7:3，设铁的氧化物的化学式为FexOy，则有56x:16y=7:3，x:y=2:3，所以固体为Fe2O3（2分）

考点：氧化还原反应，铁元素的转化和检验，质量守恒。