Question

【題目】碘是合成碘化物的基本原料�？諝獯党龇◤柠u水中提碘的流程如下。

(1)“氧化”時(shí)若Cl2過(guò)量，則會(huì)將I2氧化為HIO3，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________。

(2)“吹出”在吹出塔中進(jìn)行，含碘鹵水從_______(填“塔頂”或“塔底”)進(jìn)入， 請(qǐng)解釋這樣做的原因_______________________

(3)從“氧化”所得含碘鹵水中提取碘還可以采用加CCl4的方法，該分離方法為_______；為進(jìn)一步分離I2和CCl4，向其中加入NaOH溶液與I2反應(yīng)，生成的I－、IO進(jìn)入水溶液；分液后再酸化，即得粗碘。加入NaOH后溶液中I－、IO的物質(zhì)的量之比為_______。

(4)H2O2也能發(fā)生與Cl2類(lèi)似的反應(yīng)，若先用H2O2將鹵水中的I－氧化為 IO，再將其與鹵水按一定比例混合、酸化制取粗碘。處理含I－為254 mg/L的鹵水1m3，理論上需20%的H2O2______g。

Answer 1

【答案】5Cl2 + I2 + 6H2O = 2HIO3 + 10HCl 塔頂 因熱空氣密度小，且氣體與溶液逆向接觸，有利于提高吹出率 萃取(或萃取 分液) 5∶1 170

【解析】

鹵水中碘和過(guò)量的氯氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成HCl和HIO3，反應(yīng)物的接觸時(shí)間越長(zhǎng)，反應(yīng)越充分，所以含碘鹵水應(yīng)該從塔頂加入，熱空氣從塔底吹入，向剩余液體中加入二氧化硫和水，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成HI和硫酸，再向溶液中通入氯氣，氯氣將HI氧化生成碘單質(zhì)，最后通過(guò)精制得到碘單質(zhì)，據(jù)此分析解答。

(1)過(guò)量的氯氣、碘在水溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘酸和HCl，反應(yīng)的化學(xué)方程式為5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl，故答案為：5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl；

(2)反應(yīng)物接觸時(shí)間越長(zhǎng)，反應(yīng)越充分，熱空氣密度小，且氣體與溶液逆向接觸，有利于提高吹出率，所以含碘鹵水從塔頂進(jìn)入，熱空氣從塔底進(jìn)入，故答案為：塔頂；因熱空氣密度小，且氣體與溶液逆向接觸，有利于提高吹出率；

(3)碘在四氯化碳中的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在水中的溶解度且碘和四氯化碳不反應(yīng)，四氯化碳和水不互溶，所以可以采用萃取分液法分離；NaOH溶液與I2反應(yīng)，生成的I-、IO進(jìn)入水溶液，離子反應(yīng)方程式為6OH-+3I2=5I-+IO+3H2O，根據(jù)方程式知，加入NaOH后溶液中I-、IO的物質(zhì)的量之比為5∶1，故答案為：萃取分液；5∶1；

(4)1m3的254mg/L的鹵水中n(I-)==2mol，H2O2將鹵水中的I-氧化為IO，發(fā)生的反應(yīng)為3H2O2+I-=3H2O+IO①，酸性條件下，I-和碘酸根離子反應(yīng)方程式為5I-+IO+6H+=3I2+3H2O②，根據(jù)方程式②知參加反應(yīng)的I-和IO的關(guān)系是5∶1，根據(jù)I原子守恒得發(fā)生反應(yīng)①消耗I-與生成IO關(guān)系為1∶1，所以反應(yīng)①中消耗I-的物質(zhì)的量占總物質(zhì)的量的=2mol×=mol，則消耗n(H2O2)=3×mol=1mol，理論上需20%的H2O2==170g，故答案為：170。