碘是人體所必需的微量元素。磷酸工業(yè)的副產(chǎn)品氟硅酸(H2SiF6)中碘元素的可能存在形式有I2、I-、I-3,其回收方案如圖。
回答下列問題:
(1)某實驗小組想證明氟硅酸溶液中存I-3,請補充完整的實驗步驟:(已知:I2+I-?I-3;可選用的試劑:5%淀粉溶液、0.1mol?L-1NaNO2溶液、0.1mol?L-1Na2SO3溶液、6mol?L-1H2SO4溶液)
①取樣品,加入CCl4振蕩、靜置,可觀察到下層呈紫紅色;
②分液后取上層黃色液體,滴入適量 5%淀粉溶液5%淀粉溶液(填選用的試劑,下同),可觀察到 溶液變藍(lán)溶液變藍(lán);
③重復(fù)上述操作2~3次,直至步驟②中沒有明顯現(xiàn)象;
④再滴加適量 6mol?L-1H2SO4溶液和0.1mol?L-1NaNO2溶液6mol?L-1H2SO4溶液和0.1mol?L-1NaNO2溶液,若觀察到溶液變藍(lán),證明氟硅酸溶液中存在I-3。
(2)實驗室利用分液漏斗可以完成CCl4從碘水萃取I2,請描述獲得上層液體的操作:下層液體從分液漏斗下端管口放出后,關(guān)閉活塞,將上層液體從分液漏斗上口倒出下層液體從分液漏斗下端管口放出后,關(guān)閉活塞,將上層液體從分液漏斗上口倒出。
(3)“還原”步驟中將碘元素全部變?yōu)镠I,寫出I2被還原時的離子方程式 I2+SO2-8+H2O=2I-+SO2-4+2H+I2+SO2-8+H2O=2I-+SO2-4+2H+。
(4)工業(yè)生產(chǎn)中,氧化劑的實際使用量和理論計算量之間的比值稱為配氧率。如圖是配氧率對碘單質(zhì)回收率的影響曲線圖,試解釋配氧率選擇112~113之間的原因 配氧率過低,I-不能完全轉(zhuǎn)化為碘單質(zhì);配氧率過高,可能發(fā)生副反應(yīng),使碘單質(zhì)進(jìn)一步被氧化為碘酸根或耗費大量氧化劑配氧率過低,I-不能完全轉(zhuǎn)化為碘單質(zhì);配氧率過高,可能發(fā)生副反應(yīng),使碘單質(zhì)進(jìn)一步被氧化為碘酸根或耗費大量氧化劑。
(5)結(jié)合信息,請確定I2與NaOH發(fā)生“歧化”反應(yīng)的氧化產(chǎn)物 Eθ=φθ(I2/I-)-φθ(IO-/I2)=0.54V-0.45V=0.09V,而Eθ=φθ(I2/I-)-φθ(IO-3/I2)=0.54V-0.21V=0.33V>0.3V,反應(yīng)則趨于完全進(jìn)行,故氧化產(chǎn)物為NaIO3Eθ=φθ(I2/I-)-φθ(IO-/I2)=0.54V-0.45V=0.09V,而Eθ=φθ(I2/I-)-φθ(IO-3/I2)=0.54V-0.21V=0.33V>0.3V,反應(yīng)則趨于完全進(jìn)行,故氧化產(chǎn)物為NaIO3(有必要的計算過程)。
已知:①氧化還原反應(yīng)可以拆分為兩個半反應(yīng),標(biāo)準(zhǔn)電極電勢分別表示為φθ(+)、φθ(-),標(biāo)準(zhǔn)電動勢Eθ=φθ(+)-φθ(-),如Zn+Cu2+=Zn2++Cu的Eθ=φθ(Cu2+/Cu)-φθ(Zn2+/Zn)。
②Eθ>0,該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,Eθ>0.3V,反應(yīng)趨于完全進(jìn)行。
③φθ(I2/I-)=0.54V,φθ(IO-/I2)=0.45V,φθ(IO-3/I2)=0.21V。
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【答案】5%淀粉溶液;溶液變藍(lán);6mol?L-1H2SO4溶液和0.1mol?L-1NaNO2溶液;下層液體從分液漏斗下端管口放出后,關(guān)閉活塞,將上層液體從分液漏斗上口倒出;I2++H2O=2I-++2H+;配氧率過低,I-不能完全轉(zhuǎn)化為碘單質(zhì);配氧率過高,可能發(fā)生副反應(yīng),使碘單質(zhì)進(jìn)一步被氧化為碘酸根或耗費大量氧化劑;Eθ=φθ(I2/I-)-φθ(IO-/I2)=0.54V-0.45V=0.09V,而Eθ=φθ(I2/I-)-φθ(/I2)=0.54V-0.21V=0.33V>0.3V,反應(yīng)則趨于完全進(jìn)行,故氧化產(chǎn)物為NaIO3
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【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:48引用:2難度:0.6
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1.我國青藏高原的鹽湖中蘊藏著豐富的鋰資源,已探明的儲量約三千萬噸,碳酸鋰制備高純金屬鋰的一種工藝流程如圖。下列有關(guān)說法錯誤的是( ?。?br />
發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:26引用:2難度:0.9 -
2.利用如下流程可從廢光盤的金屬層中回收其中的銀(金屬層中其他金屬含量過低,對實驗影響可忽略):
已知:NaClO溶液在加熱時易分解產(chǎn)生NaCl和NaClO3;“溶解”工序發(fā)生的反應(yīng)為可逆反應(yīng)。下列說法錯誤的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4 -
3.工業(yè)上利用鋅焙砂(主要成分為ZnO,含有少量CuO、As2O3、NiO等)生產(chǎn)高純ZnO的流程示意圖如圖。
(1)用足量(NH4)2SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
①“浸出”前,鋅焙砂預(yù)先粉碎的目的是
②通過“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
(2)“浸出”時As2O3轉(zhuǎn)化為?!俺椤辈襟E①中用(NH4)2S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為AsO3-3
(3)“除重金屬”時,加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
(4)“蒸氨”時會出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運用平衡移動原理解釋原因:
(5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉(zhuǎn)化為ZnCO3的離子方程式為
(6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
已知:?。腆w失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%。樣品起始質(zhì)量-剩余固體質(zhì)量樣品起始質(zhì)量
ⅱ.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。
①280℃時煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)品ZnO的最佳條件是
a.恒溫280℃,60~120min
b.恒溫300℃,240~300min
c.恒溫350℃,240~300min
d.恒溫550℃,60~120min
(7)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:79引用:5難度:0.5
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