Question

8．工業(yè)上用鐵屑還原法制備碘化鈉的主要流程如圖：

（1）碘元素位于周期表中第五周期，第ⅦA族；
（2）反應①的化學方程式3I₂+6NaOH═5NaI+NaIO₃+3H₂O；
（3）判斷反應①中碘是否已完全反應的操作是取少量反應液于試管中，向試管加入幾滴淀粉溶液，若溶液變藍，說明還未反應完，若無現(xiàn)象，說明已完全反應；
（4）將濾液在低溫下分離出NaI樣品的過程中，要防止NaI被氧化，采取的措施最好是隔絕空氣；
（5）某同推測步驟③中得到的白色晶體是NaI、NaIO₃和NaOH的混合物，設計如下方案進行檢驗，實驗結果表明其推測正確．
已知：IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O；NaIO₃水溶液呈中性．
限選試劑：1mol/LH₂SO₄，2mol/LHNO₃、淀粉溶液、酚酞試液、石蕊試液、蒸餾水．其它儀器和用品自選．

實驗方案	實驗現(xiàn)象	結論
將白色晶體溶于水，并滴2滴淀粉溶液	得到無色溶液	/
取少量溶液液于試管A中，加入足量的1mol/LH2SO4．	溶液顯藍色	溶液中含IO3-
另取少量溶液液于試管B中，滴入幾滴酚酞溶液．	溶液變紅．	溶液中含大量0H-

要得到更純的NaI，還需進一步的操作是重結晶（填操作名稱）

Answer 1

分析 由制備流程可知，碘與NaOH溶液反應生成NaI、NaIO₃，加入Fe與NaIO₃發(fā)生氧化還原反應生成NaI、氫氧化鐵，過濾后得到的NaI溶液經蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶可得到NaI．
（1）碘元素位于元素周期表中的第五周期第ⅦA族；
（2）反應①為碘單質和氫氧化鈉的反應，化合價升高和降低的元素均是I元素，化合價由0價分別變化為+5價、-1價，根據得失電子守恒和原子守恒書寫方程式；
（3）判斷反應①中碘是否反應完全，本質為檢驗碘單質的存在，碘與淀粉作用顯示藍色，碘在四氯化碳中易溶，在四氯化碳中顯示紫紅色，據此分析解答；
（4）考慮空氣中氧氣的氧化作用；
（5）NaIO₃的檢驗可以根據碘酸根離子與碘離子在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應生成碘單質，然后通過淀粉來檢驗碘單質的存在，從而確定碘酸鈉的存在；NaOH溶液的存在可以向溶液中滴加幾滴酚酞溶液，如果溶液顯紅色，說明氫氧化鈉的存在；粗晶體經過重結晶可得到純度更高的晶體．

解答 解：由制備流程可知，碘與NaOH溶液反應生成NaI、NaIO₃，加入Fe與NaIO₃發(fā)生氧化還原反應生成NaI、氫氧化鐵，過濾后得到的NaI溶液經蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶可得到NaI；
（1）碘元素位于元素周期表中的第五周期第ⅦA族；
故答案為：五；ⅦA；
（2）反應①為碘單質和氫氧化鈉的反應，化合價升高和降低的元素均是I元素，化合價升高的I元素對應的產物NaIO₃，化合價降低的I元素對應的產物為NaI，根據得失電子守恒，氧化劑和還原劑的物質的量之比是5：1，所以在反應的3molI₂中，有$\frac{1}{3}$mol的I₂做還原劑，有$\frac{5}{3}$mol的I₂做氧化劑，反應的方程式為：3I₂+6NaOH═5NaI+NaIO₃+3H₂O；
故答案為：3I₂+6NaOH═5NaI+NaIO₃+3H₂O；
（3 ）淀粉遇碘變藍，反應后加淀粉無現(xiàn)象即可說明反應結束，則判斷反應中碘是否反應完全的方法為取少量反應后的溶液于試管中，滴入幾滴淀粉溶液，若溶液未變藍，則證明碘已反應完全；反之，碘未反應完全，（或取少量反應后的溶液于試管中，滴入幾滴CCl₄，振蕩、靜置，若下層液體呈無色，證明碘已反應完全；若下層液體呈紫紅色，證明碘未反應完全）；
故答案為：取少量反應液于試管中，向試管加入幾滴淀粉溶液，若溶液變藍，說明還未反應完，若無現(xiàn)象，說明已完全反應；
（4）低溫下分離出NaI樣品的過程中，要防止NaI被空氣中的氧氣氧化，要隔絕空氣；
故答案為：隔絕空氣；
（5）NaIO₃的檢驗可以根據碘酸根離子與碘離子在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應生成碘單質，然后通過淀粉來檢驗碘單質的存在，從而確定碘酸鈉的存在；NaOH溶液的存在可以向溶液中滴加幾滴酚酞溶液，如果溶液顯紅色，說明氫氧化鈉的存在，具體操作如下，首先將白色晶體溶于水，并滴2滴淀粉溶液，得到無色溶液，然后用兩支試管分別取兩溶液少許，在第一支試管中滴加硫酸，如果存在碘酸鈉，酸性條件下發(fā)生反應IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，遇淀粉變藍色，在另一支試管中滴入無色的酚酞，如果溶液變紅，說明氫氧化鈉的存在；粗晶體經過重結晶可得到純度更高的晶體．
故答案為：加入足量的1 mol/LH₂SO₄，滴入幾滴酚酞溶液，溶液變紅，重結晶．

點評 本題考查物質制備實驗，明確制備流程中發(fā)生的反應及操作為解答的關鍵，涉及氧化還原反應及碘的特性，有關實驗操作和簡單實驗設計能力考察以及在新情境下綜合運用知識解決問題的能力．題目有一定的難度．