Question

【題目】一種回收并利用含碘(I－)廢液（廢液中雜質(zhì)沉淀后進(jìn)入濾液中）的工藝流程如下：

(1)“沉淀”后濾渣為______________________(填化學(xué)式，其中濾渣中Cu元素為+1價)

(2)“氧化”反應(yīng)的離子方程式為______________________。

(3)反應(yīng)I中只生成化合物FexIy(其中I與Fe的質(zhì)量比為127︰21)，反應(yīng)中鐵屑是___________(填“氧化劑”“還原劑”或“催化劑”，下同)，水是___________。反應(yīng)消耗的鐵與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比為___________。

(4)反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為_________________________________。

(5)操作I除蒸發(fā)皿、酒精燈外還需用到的玻璃儀器有______________________。冰水洗滌的目的是_________________________________。

Answer 1

【答案】CuI 2CuI+4NO3-+8H+=2Cu2++I2+4NO2↑+4H2O 還原劑 催化劑 3：8 Fe3I8+4K2CO3=Fe3O4+8KI+4CO2↑ 玻璃棒、漏斗、燒杯 除去KI表面的可溶性雜質(zhì)，同時減少其溶解損失

【解析】

結(jié)合流程可以知道回收廢液中碘離子的步驟為：先向廢液中加入亞硫酸鈉、硫酸銅溶液生成CuI沉淀，過濾得到濾渣CuI，然后加入濃硝酸氧化CuI，向氧化產(chǎn)物碘單質(zhì)中加入鐵屑和水后得到FexIy，FexIy與碳酸鉀溶液反應(yīng)生成Fe3O4、KI和CO2；過濾后將反應(yīng)Ⅱ的濾液經(jīng)過加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，初步得到碘化鉀；因為碘化鉀混有可溶性雜質(zhì)，需要經(jīng)過洗滌才能得到較純凈的產(chǎn)品，同時為了減少KI的溶解損失，需要用冰水洗滌，最后得到純凈的碘化鉀，據(jù)此分析。

結(jié)合流程可以知道回收廢液中碘離子的步驟為：先向廢液中加入亞硫酸鈉、硫酸銅溶液生成CuI沉淀，過濾得到濾渣CuI，然后加入濃硝酸氧化CuI，向氧化產(chǎn)物碘單質(zhì)中加入鐵屑和水后得到FexIy，FexIy與碳酸鉀溶液反應(yīng)生成Fe3O4、KI和CO2；過濾后將反應(yīng)Ⅱ的濾液經(jīng)過加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，初步得到碘化鉀；因為碘化鉀混有可溶性雜質(zhì)，需要經(jīng)過洗滌才能得到較純凈的產(chǎn)品，同時為了減少KI的溶解損失，需要用冰水洗滌，最后得到純凈的碘化鉀。

(1)由于濾渣中Cu為+1價，“沉淀”后濾渣為CuI；

(2)“氧化”時是濾渣與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、碘、二氧化氮和水，反應(yīng)的離子方程式為2CuI+4NO3-+8H+=2Cu2++I2+4NO2↑+4H2O；

(3)反應(yīng)I中鐵由單質(zhì)變?yōu)殍F的化合物，化合價升高，作為還原劑；加入水可以加快反應(yīng)速率，水起到了催化劑的作用，水是催化劑；在反應(yīng)中生成鐵與碘的化合物，其中鐵元素與碘元素的質(zhì)量比為21：127，即Fe與I物質(zhì)的量之比為：:=3：8，反應(yīng)Ⅰ生成物化學(xué)式是 Fe3I8，根據(jù)碘的化合價，碘的化合價由0價變?yōu)?/span>-1價，則反應(yīng)消耗的鐵與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比為3：8；

(4)根據(jù)流程Fe3I8與碳酸鉀溶液反應(yīng)生成Fe3O4、KI和CO2，反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為Fe3I8+4K2CO3=Fe3O4+8KI+4CO2↑；

(5)操作I包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，除蒸發(fā)皿、酒精燈外，還需用到的玻璃儀器有玻璃棒、漏斗、燒杯；冰水洗滌的目的是除去KI表面的可溶性雜質(zhì)，同時減少其溶解損失。