Question

工業(yè)上用活性炭吸附海帶提碘后廢水中的I^-制取I₂，其流程如圖：
（1）向廢水中加入NaNO₂并調節(jié)pH＜4，寫出反應的離子方程式

 

．
（2）用活性炭吸附生成的單質碘的目的是

 

，用濃、熱NaOH洗脫吸附的碘的化學方程式為

 

．
（3）從調節(jié)pH后所得的溶液中獲取碘，工業(yè)上可用熱空氣吹出，其原因是

 

；若取少量該溶液在實驗室中分離得到單質碘，需要進行的操作為

 

．
（4）流程中生成的NO尾氣有毒，工業(yè)上將其與O₂按一定比例通入NaOH制備NaNO₂，寫出反應的化學方程式：

 

．
（5）工業(yè)上虛框內流程還可用如圖操作代替，評價如圖流程的優(yōu)點

 

（寫出一條）．

Answer 1

考點：氯、溴、碘及其化合物的綜合應用

專題：鹵族元素

分析：（1）亞硝酸鈉具有氧化性，碘離子具有還原性，酸性條件下，二者發(fā)生氧化還原反應生成一氧化氮和碘和水；（2）活性炭具有疏松多孔的結構，具有吸附性；碘單質在堿性條件下發(fā)生氧化還原反應生成+5價和-1價的碘；
（3）單質碘在水中溶解度小，碘易升華，可用熱空氣吹出獲取碘；若取少量該溶液在實驗室中分離得到單質碘，需先萃取、分液，后分離互溶的兩種液體用蒸餾；
（4）一氧化氮和氧氣在堿性條件下發(fā)生氧化還原反應生成亞硝酸鹽；
（5）對照工業(yè)上虛框內流程和圖中操作，從原料、反應的簡易、環(huán)保等角度進行分析；

解答： 解：（1）亞硝酸鈉具有氧化性，碘離子具有還原性，酸性條件下，二者發(fā)生氧化還原反應生成一氧化氮和碘和水，離子反應方程式為：2NO₂^-+4H⁺+2I^-═2NO+I₂+2H₂O，
故答案為：2NO₂^-+4H⁺+2I^-═2NO+I₂+2H₂O；
（2）活性炭具有疏松多孔的結構，有很強的吸附能力，能富集單質碘，碘單質在堿性條件下發(fā)生氧化還原反應，生成+5價的NaIO₃和-1價的NaI，所以用濃、熱NaOH洗脫吸附的碘的化學方程式為3I₂+6NaOH═NaIO₃+5NaI+3H₂O，
故答案為：富集單質碘；3I₂+6NaOH═NaIO₃+5NaI+3H₂O；
（3）因單質碘在水中溶解度小，碘易升華，則可用熱空氣吹出；
若取少量該溶液在實驗室中分離得到單質碘，首先從含碘的溶液中萃取分液分離出碘的四氯化碳或苯的溶液，分離出單質碘和回收苯或四氯化碳，是利用互溶的兩種液體的沸點不同來分離，則實驗操作為蒸餾，
故答案為：單質碘在水中溶解度小，易升華；萃取、分液、蒸餾；
（4）一氧化氮具有還原性，氧氣具有氧化性，兩者在堿性條件下發(fā)生氧化還原反應生成亞硝酸鈉和水，化學反應方程式為4NaOH+O₂+4NO═4NaNO₂+2H₂O，
故答案為：4NaOH+O₂+4NO═4NaNO₂+2H₂O；
（5）工業(yè)上虛框內流程與圖中操作流程比較，需氫氧化鈉、鹽酸對設備有一定的腐蝕性，化學藥品的投入量大，需熱能成本高，而圖中操作流程僅需高溫，減少了化學藥品的投入量，使成本大大降低（或生產環(huán)節(jié)減少；或藥品對設備無腐蝕性等），
故答案為：減少了化學藥品的投入量，使成本大大降低（或生產環(huán)節(jié)減少；或藥品對設備無腐蝕性等）；

點評：本題主要考查了工業(yè)上用活性炭吸附海帶提碘后廢水中的I^-制取I₂，掌握、氮的化合物和碘的化學性質以及萃取等基本實驗操作是解答本題的關鍵，題目難度中等．