Question

碘是生命体中的必需元素，请根据如下有关碘及其化合物的性质，回答下列问题：

（1） 实验室中制取少量碘可采用如下方法：

KI + CuSO₄ → A (白色)↓+ K₂SO₄ + I₂

16.0 g CuSO₄与过量KI反应后可得19.1 g 的A，写出A的化学式：       。工业生产中，可用智利硝石（含有NaIO₃）为原料，与NaHSO₃反应后生成碘，写出此反应的离子方程式：                。

（2）单质碘与氟气反应可得IF₅，实验表明液态IF₅具有一定的导电性，研究人员发现产生这一现象的可能原因在于IF₅的自偶电离（如：2H₂O H₃O^＋ + OH^－），生成的阳离子为       ；阴离子为       。

（3）将单质碘与铝屑置于管式电炉中，隔绝空气加热至500℃得到棕色片状固体，此固体溶于Na₂CO₃溶液可产生白色沉淀和气体。请写出上述实验过程中发生的化学反应方程式：                        ，                                  。

（4） 某化学课外小组用海带为原料制得少量含碘离子的溶液。现用0.10 mol·L^-1的酸性高锰酸钾溶液滴定20.00 mL该溶液需10.25 mL，则该溶液中碘离子的浓度为_________mol·L-1（精确到0.01）。

（5） I₂O₅是白色粉末状固体，可用作氧化剂使H₂S、CO、HC1等氧化，在合成氨工业中常用I₂O₅来定量测量CO的含量。已知：

2I₂(s)+5O₂(g)=2I₂O₅(s) ΔH=-75.56kJ•mol-1

2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH=-566.0kJ•mol-1

写出CO(g)与I₂O₅(s)反应析出固态I₂的热化学方程式：                        。

Answer

（15分）

（1）CuI （1分）

2IO3－+ 5HSO3－ = 3H + + 5SO42－ + I2 + H2O （2分）

（2）IF4+ （2分） IF6- （2分）

（3）2Al+3I2=2AlI3 （2分）

2AlI3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3↓+ 6NaI + 3CO2↑ （2分）

（4）0.26mol/L

（5）5CO(g) + I2O5(s) = 5CO2(g)+I2(s) ΔH=-1377.22kJ•mol-1（2分）

【解析】

试题分析：（1）根据元素守恒，A中含有铜元素，该反应中碘元素化合价从-1变为0，铜元素得到电子化合价降低，白色沉淀是铜和碘元素形成的混合物，硫酸铜的物质的量为16/160=0.1摩尔，铜的质量为0.1*64=6.4克，A中碘的物质的量为（19.1-6.4）/127=0..1摩尔，则铜与碘的物质的量比为1:1，所以化学式为： CuI。 碘酸根离子和亚硫酸根离子发生氧化还原反应市场硫酸根离子，碘和氢离子和水，离子方程式为2IO3－+ 5HSO3－ = 3H + + 5SO42－ + I2 + H2O。（2） 根据水的电离方程式而控制，IF5电离方程式为：2IF5 IF4+ +IF6-。

（3）铝和碘反应生成碘化铝，碘化铝是强酸弱碱盐，碳酸钠是强碱弱酸盐，二者发生双水解反应市场氢氧化铝和二氧化碳，方程式为： 2Al+3I2=2AlI3 ；2AlI3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3↓+ 6NaI + 3CO2↑。（4）碘离子被高锰酸钾氧化成碘单质，每摩尔碘离子失去1摩尔电子，高锰酸钾被还原为锰离子，则每摩尔高锰酸钾得到5摩尔电子，碘离子与高锰酸钾的比例为5:1，碘离子浓度=0.1×10.25×5/20=0.26mol/L

（5）根据盖斯定律分析，反应（②×5-反应①）/2即可得热化学方程式，反应热=（-566×5+75.56）/2=1377.2.热化学方程式为：5CO(g) + I2O5(s) = 5CO2(g)+I2(s) ΔH=-1377.22kJ•mol-1。

考点： 氧化还原反应，电离方程式书写，盖斯定律，盐类水解

【名师点睛】电离方程式书写时注意判断电解质的强弱，强电解质用=，弱电解质用，多元弱酸电离分步书写。注意某些酸式盐的电离，例如碳酸氢钠电离出钠离子和碳酸氢根离子，硫酸氢钠电离出钠离子和氢离子和硫酸根离子。