Question

13．某學習小組的同學擬利用碘化亞鐵與碳酸氫鈉的反應來制備高純度的碘化鈉晶體．回答下列問題：
（1）碘化亞鐵溶液的制備：將碘和鐵粉按物質的量之比在$\frac{1}{1.5}$-$\frac{1}{1.20}$之間配料，加入三頸燒瓶中（如圖），然后加入適量水，并向裝置中持續(xù)通入N₂，在40-60℃下攪拌反應30-50min，待反應完成檢驗出反應液中不含碘單質后，過濾即制得碘化亞鐵溶液．
①配料中鐵粉過量的目的是使碘充分反應以提高其利用率；持續(xù)通入N₂的目的是防止生成的I-被氧化．
②檢驗反應液中不含碘單質的方法是取少量溶液于試管中，加人淀粉溶液（及少量稀硫酸），溶液不變藍色，說明已不含I₂．
（2）碘化鈉溶液的制備：將制備好的碘化亞鐵溶液加入碳酸氫鈉溶液中，控制碘化亞鐵與碳酸氫鈉的物質的量之比在$\frac{1}{2.20}$∽$\frac{1}{1.98}$，在80-100℃下，反應30-50min，反應生成碘化鈉及硫酸亞鐵等．該反應的化學方程式為FeI₂+2NaHCO₃=FeCO₃↓+2NaI+CO₂↑+H₂O．
（3）點化鈉的提純與結晶：
①除去碘化鈉溶液中以HCO₃^-的方法是向（2）的濾液中加入稍過量的HI溶液，再微熱．
②從碘化鈉溶液中獲得碘化鈉晶體（20℃時溶解度為179/100g水，100℃時溶解度為302/100g水）的操作方法是蒸發(fā)濃縮至表面出現(xiàn)晶膜，冷卻結晶并干燥．
（4）碘化鈉的提度的測定：
該小組同學稱取制得的碘化鈉晶體18.1g，溶于水后加入50mL2.5mol/LAgNO₃溶液，過濾、洗滌、干燥，稱得沉淀的質量為28.2g．則碘化鈉晶體的純度為99.45%．（雜質不參與反應，結果保留至小數(shù)點后兩位）

Answer 1

分析 （1）①將碘和鐵粉加入三頸燒瓶中然后加入適量水，制備碘化亞鐵溶液，為保證碘充分反應，鐵粉過量，反應過程通入氮氣，防止防止生成的I-被氧化；
②檢驗反應液中不含碘單質的方法是根據淀粉遇碘單質顯藍色分析；
（2）將制備好的碘化亞鐵溶液加入碳酸氫鈉溶液中，在80-100℃下，生成碘化鈉及碳酸亞鐵和二氧化碳，據此書寫；
（3）①除去碘化鈉溶液中的HCO₃^-可適當增強溶液酸性，同時注意不引入雜質；
②碘化鈉20℃時溶解度為179/100g水，100℃時溶解度為302/100g水，可選用蒸發(fā)濃縮的方法得晶體；
（4）根據NaI～AgI，計算m（NaI），從而計算其純度．

解答 解：（1）①制備碘化亞鐵溶液，為保證碘充分反應，鐵粉過量，反應過程通入氮氣，防止防止生成的I-被氧化；
故答案為：使碘充分反應以提高其利用率；防止生成的I-被氧化；
②檢驗反應液中不含碘單質可選淀粉，故方法是：取少量溶液于試管中，加人淀粉溶液（及少量稀硫酸），溶液不變藍色，說明已不含I₂；
故答案為：取少量溶液于試管中，加人淀粉溶液（及少量稀硫酸），溶液不變藍色，說明已不含I₂；
（2）將制備好的碘化亞鐵溶液加入碳酸氫鈉溶液中，在80-100℃下，生成碘化鈉及碳酸亞鐵和二氧化碳，化學方程式為：FeI₂+2NaHCO₃=FeCO₃↓+2NaI+CO₂↑+H₂O；
故答案為：FeI₂+2NaHCO₃=FeCO₃↓+2NaI+CO₂↑+H₂O；
（3）①除去碘化鈉溶液中的HCO₃^-可適當增強溶液酸性，同時注意不引入雜質，方法為：向（2）的濾液中加入稍過量的HI溶液，再微熱；
故答案為：向（2）的濾液中加入稍過量的HI溶液，再微熱；
②碘化鈉20℃時溶解度為179/100g水，100℃時溶解度為302/100g水，將碘化鈉溶液蒸發(fā)濃縮至表面出現(xiàn)晶膜，冷卻結晶并干燥；
故答案為：蒸發(fā)濃縮至表面出現(xiàn)晶膜，冷卻結晶并干燥；
（4）根據NaI～AgI，則m（NaI）=$\frac{150×28.2}{235}$g=18g，故純度為：$\frac{18g}{18.1g}×100%$=99.45%，
故答案為：99.45%．

點評 本題考查了物質制備、實驗過程判斷，物質含量計算應用，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等，側重于考查學生的分析問題、解決問題能力以及數(shù)據處理能力．