Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室從含碘廢液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

（1）向含碘廢液中加入稍過(guò)量的Na2SO3溶液，將廢液中的I2還原為I－，其離子方程式為_____________________；該操作將I2還原為I－的 目的是__________________。

（2）操作X的名稱為 ________________。

（3）氧化時(shí)，在三頸燒瓶中將含I－的水溶液用鹽酸調(diào)至pH約為2，緩慢通入Cl2，在40℃左右反應(yīng)(實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示)。實(shí)驗(yàn)必須控制在較低溫度下進(jìn)行的原因是 ；儀器a、b的名稱分別為：a__________、b__________；儀器b中盛放的溶液為__________________。

（4）已知二氧化氯為黃綠色易溶于水的氣體，是高效、低毒的消毒劑和水處理劑。現(xiàn)用ClO2氧化酸性含I－廢液以回收碘。

①寫(xiě)出ClO2氧化I－的離子方程式 ；

②若處理含相同物質(zhì)的量的I－酸性廢液以回收碘，所需Cl2的物質(zhì)的量是ClO2的_________倍。

Answer 1

【答案】

（1）SO32－ + I2 + H2O = 2I－ + SO42－ + 2H＋；使CCl4中的碘進(jìn)入水層；

（2）分液；

（3）使氯氣在溶液中有較大的溶解度(或防止I2升華或防止I2進(jìn)一步被氧化)；球形冷凝管；錐形瓶；NaOH溶液；

（4）① 2 ClO2 + 10 I—+ 8H+ ＝ 5 I2 + 2 Cl— + 4H2O； ② 2.5；

【解析】

試題分析：（1）碘具有氧化性，能氧化亞硫酸鈉生成硫酸鈉，自身被還原生成碘離子，離子反應(yīng)方程式為SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-；碘微溶于水，而碘離子易溶于水，為了使更多的I元素進(jìn)入水溶液應(yīng)將碘還原為碘離子；故答案為：SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-；使CCl4中的碘進(jìn)入水層；

（2）四氯化碳屬于有機(jī)物，水屬于無(wú)機(jī)物，二者不互溶，分離互不相溶的液體采用分液的方法分離，所以分離出四氯化碳采用分液的方法；故答案為：分液；

（3）碘易升華，且氯氣的溶解度隨著溫度的升高而減小，溫度越高，氯氣的溶解度越小，反應(yīng)越不充分，所以應(yīng)該在低溫條件下進(jìn)行反應(yīng)；儀器a為球形冷凝管、b為錐形瓶；氯氣、碘蒸氣都有毒，不能直接排空，且都能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成無(wú)毒物質(zhì)，所以用NaOH溶液吸收氯氣和碘蒸氣，故答案為：使氯氣在溶液中有較大的溶解度(或防止碘升華或防止碘進(jìn)一步被氧化)；球形冷凝管；錐形瓶；NaOH溶液；

（4）①用ClO2氧化酸性含I-廢液回收碘，是二氧化氯在酸溶液中氧化碘離子生成碘單質(zhì)，二氧化氯被還原為氯離子，ClO2～Cl-～5e-，2I-～I2～2e-，反應(yīng)的離子方程式為2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O，故答案為：2 ClO2 + 10 I—+ 8H+ ＝ 5 I2 + 2 Cl— + 4H2O；

②由氧化還原反應(yīng)電子守恒，每摩爾Cl2得到2mol電子，而每摩爾ClO2得到5mol電子，則所需Cl2的物質(zhì)的量是ClO2的2.5倍，故答案為：2.5。