Question

碘化钠在光学器件石油探测、安检、环境监测等领域有重要应用。某研究小组开发设计的制备高纯NaI的简化流程如图：

已知：

①I₂(s)＋I^-(aq)I(aq)。

②水合肼(N₂H₄•H₂O)具有强还原性，可分别将碘的各种酸根和I₂还原为I^-，本身被氧化为无毒物质。

③NaI易溶于水，也易溶于酒精，在酒精中的溶解度随温度的升高增加不大。

请回答：

（1）步骤Ⅰ，I₂与NaHCO₃溶液发生歧化反应，生成物中含IO^-和IO离子。

①I₂与NaHCO₃溶液反应适宜温度为40～70℃，则采用的加热方式为__。

②实验过程中，加少量NaI固体能使反应速率加快，其原因是__。

（2）步骤Ⅱ，水合肼与IO^-反应的离子方程式为__。

（3）步骤Ⅲ，多步操作为：

①将步骤Ⅱ得到的pH为6.5～7的溶液调整pH值至9～10，在100℃下保温8h，得到溶液A；

②将溶液A的pH值调整至3～4，在70～80℃下保温4h，得溶液B；

③将溶液B的pH调整至6.5～7，得溶液C；

④在溶液C中加入活性炭，混合均匀后煮沸，静置10～24h后，过滤除杂得粗NaI溶液。

上述①②③操作中，调整pH值时依次加入的试剂为__。

A.NaOH B.HI C.NH₃•H₂O D.高纯水

（4）步骤Ⅳ，采用改进的方案为用“减压蒸发”代替“常压蒸发”。

①“减压蒸发”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管、接收瓶之外，还有__。

A.直形冷凝管      B.球形冷凝管     C.烧杯 D.抽气泵

②采用“减压蒸发”的优点为__。

（5）将制备的NaI•2H₂O粗品以95%乙醇为溶剂进行重结晶。请给出合理的操作排序__。

加热95%乙醇→____→___→___→____→纯品（选填序号）。

①减压蒸发结晶    ②NaI•2H₂O粗品溶解    ③趁热过滤    ④真空干燥

Answer

水浴 因为NaI固体溶于水产生I-(aq)与I2（S）反应形成I(aq)，使固体I2溶解性增加，导致浓度增加，使与NaHCO3溶液反应的反应速率加快 N2H4·H2O+2IO-=N2↑+2I-+3H2O ABA AD 减压环境与外界空气隔绝，避免I-被氧化；降低压强，沸点降低，利于水的蒸 ②→①→③→④

【解析】

（1）①为了控制温度在 ，可采用水浴加热。

② 在水中溶解度不大，加入 固体后因发生 而促进 溶解，加快反应速率。

（2） 具有强还原性，可以将 氧化成 ，自身转变为无毒物质，则

价2×2

价

利用氧还配平可得：。

（3）在①②③操作中，为了不引入杂质调节 值应分别加 、、 溶液。

（4）①减压蒸发是在低于大气压下进行蒸发操作，将二次蒸气经过冷凝器后排出，所以除列出仪器外，还需直形冷凝管和抽气泵。

②隔绝空气可以避免加热过程中 被氧化；装置中气压低于大气压， 的沸点降低，有利于水的蒸发。

（5）由于 易溶于酒精，且在酒精中的溶解度随温度变化不大，所在乙醇中进行重结晶。先加热溶剂乙醇，再溶解 ，减压蒸发结晶使 析出，趁热过滤后在真空中干燥，避免 被氧化，操作顺序为③②④⑤。