Question

【題目】碘化鈉在醫學上被廣泛應用于X射線造影劑、甲狀腺癌防治等方面。實驗室可用鐵屑還原法制碘化鈉。回答下列問題：

(1)向反應容器中加入30mL40%的NaOH溶液、25.4gI2，攪拌并加熱，發生反應：3I2+6NaOH5NaI+NaIO3+3H2O。將溫度控制在60-70℃的最佳加熱方法是___________，若溫度過高產生的影響是______________________。

(2)已知：IO3－+5I－+6H+=3I2+3H2O；NaIO3水溶液呈中性。某同學設計如下方案，檢驗反應后溶液中存在IO3－，且c(OH－)>c(H+)限選試劑及用品：1 mol·L－1H2SO4、2 mol·L－1HNO3、淀粉KI試紙、紅色石蕊試紙、藍色石蕊試紙

實驗操作	實驗現象	結論
①用玻璃棒蘸取溶液，點在___試紙上	試紙呈藍色	c(OH－)>c(H+)
②用玻璃棒蘸取溶液，點在___試紙上	試紙不變色
③向實驗②的試紙上滴加____溶液	試紙呈藍色	溶液中有IO3－

(3)向反應后的溶液中加入鐵粉，產生紅褐色沉淀，則該反應的離子方程式為___________。充分反應后，從混合物中獲得NaI固體，首先應進行___________(填操作名稱)，若后續操作中直接蒸發結晶往往得不到較純的NaI固體，可能的原因是___________。為將溶液中的NaIO3全部還原成NaI，投入鐵屑的質量不少于___________g(精確到小數點后兩位)。

Answer 1

【答案】水浴加熱 I2揮發，原料利用率低 紅色石蕊 淀粉KI 1mol/LH2SO4 2Fe+IO3-+3H2O=2Fe(OH)3+I- 過濾 NaI在加熱過程中，容易被氧氣氧化（或混有過量氫氧化鈉，合理即可） 3.73

【解析】

（1）水浴加熱能很好的控制溫度，所以最佳的加熱方法為水浴加熱，溫度過高時I2揮發，原料利用率低。

（2）要檢驗反應后的溶液中存在碘酸根離子且溶液為堿性，可以利用堿性溶液中紅色石蕊試紙變藍，和碘酸根離子在酸性條件下和碘化鉀反應生成碘單質遇到淀粉顯藍色進行檢驗。①檢驗堿性溶液應使用紅色石蕊；②在堿性溶液中碘酸根離子和碘離子不會反應生成碘單質，所以先加入碘化鉀淀粉試紙，試紙不變藍，加入硫酸后試紙變藍，所以步驟②中加入的為淀粉KI，步驟③加入的為1mol/LH2SO4。

（3）反應后的溶液中含有碘酸根離子，具有氧化性，可以將鐵氧化為鐵離子，在堿性條件下生成紅褐色氫氧化鐵沉淀，離子方程式為：2Fe+IO3- +3H2O=2Fe(OH)3+I-；反應后的混合物應先過濾除去氫氧化鐵沉淀，得到碘化鈉溶液，可能含有過量的氫氧化鈉，若直接蒸發結晶可能應為含有氫氧化鈉而使固體不純，或因為NaI在加熱過程中，容易被氧氣氧化。25.4gI2的物質的量為0.1mol，反應最多能生成碘酸鈉的物質的量為0.1/3 mol，碘酸根離子和鐵反應時根據電子守恒分析，碘酸根離子得到的電子為0.2mol，則鐵的物質的量為0.2/3 mol，則鐵的質量為g= 3.73g。