Question

12．某研究小組探究用一種含碘廢液（含Na⁺、Cl^-、I^-、I₂）制備NaI固體．其設計的實驗流程如圖：

經資料查閱得知：2I^-+2Cu²⁺+SO₃^2-+H₂O═2CuI↓+SO₄^2-+2H⁺
回答下列問題：
（1）操作Ⅰ是過濾．
（2）步驟①發生反應的離子方程式是加入亞硫酸鈉，發生I₂+SO₃^2-+H₂O=2I^-+SO₄^2-+2H⁺，．
（3）若實驗中采用向含碘廢液內通入氯氣、并通過系列操作的方法獲得碘片．所需氯氣由電解飽和食鹽水方法制備，其離子方程式是2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．
（4）經測B中只含鐵、碘元素，且質量比是m（Fe）：m（I）=21：127，其化學式是Fe₃I₈或2FeI₃•FeI₂．
（5）步驟⑤發生的反應中，生成了黑色磁性氧化鐵和無色氣體等物質，該反應的化學方程式是8NaHCO₃+Fe₃I₈=8NaI+Fe₃O₄+8CO₂↑+4H₂O．

Answer 1

分析 ①加入亞硫酸鈉，發生I₂+SO₃^2-+H₂O=2I^-+SO₄^2-+2H⁺，流程中的反應②發生反應：2I^-+2Cu²⁺+SO₃^2-+H₂O═2CuI↓+SO₄^2-+2H⁺，過濾則得到碘化亞銅沉淀，碘化亞銅可以被硝酸氧化為碘單質，碘單質中加入鐵和水，會得到化合物B，是一種含有鐵元素和碘元素的化合物，在向其中加入碳酸氫鈉溶液，過濾可以得到電話那的溶液，從而制得碘化鈉固體．以此解答該題．

解答 解：（1）從溶液中分離出CuI固體，應用過濾的方法，故答案為：過濾；
（2）加入亞硫酸鈉，碘與亞硫酸鈉發生氧化還原反應，發生I₂+SO₃^2-+H₂O=2I^-+SO₄^2-+2H⁺，故答案為：I₂+SO₃^2-+H₂O=2I^-+SO₄^2-+2H⁺；
（3）電解飽和食鹽水，生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉，反應的離子方程式為2Cl^-+2H₂O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案為：2Cl^-+2H₂O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（4）B中只含鐵、碘元素，且質量比是m（Fe）：m（I）=21：127，則n（Fe）：n（I）=$\frac{21}{56}$：$\frac{127}{127}$=3：8，則化學式為Fe₃I₈ 或2FeI₃•FeI₂，故答案為：Fe₃I₈ 或2FeI₃•FeI₂；
（5）向碘化鐵的溶液中加入碳酸氫鈉溶液則生成黑色固體四氧化三鐵和二氧化碳無色氣體，發生的反應為：8NaHCO₃+Fe₃I₈=8NaI+Fe₃O₄+8CO₂↑+4H₂O，
故答案為：8NaHCO₃+Fe₃I₈=8NaI+Fe₃O₄+8CO₂↑+4H₂O．

點評 本題綜合考查物質的制備，為高頻考點，題目涉及物質的分離和提純的實驗方案設計題，側重考查學生分析和解決問題的能力，注意把握物質的性質以及實驗流程的分析，難度中等．