Question

【題目】碘化鈉是一種白色結(jié)晶粉末，醫(yī)療上可用于甲狀腺腫瘤防治劑、祛痰劑等。實(shí)驗(yàn)室用NaOH、單質(zhì)碘和水合肼為原料制得，部分裝置如下圖所示。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

步驟①向三口燒瓶中加入8.2 gNaOH及30 mL水，攪拌冷卻。

步驟②向制得的NaOH溶液中加入25.4 g單質(zhì)碘，開動(dòng)磁力攪拌器，保持6070℃至反應(yīng)充分。

步驟③向步驟②所得溶液中加入稍過量的N2H4·H2O(水合肼），還原NaIO和NaIO3，得Nal溶液粗品和空氣中常見的某氣體。

步驟④向溶液③中加入1.0 g活性炭，煮沸半小時(shí)，然后將溶液與活性炭分離。

步驟⑤蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶、過濾及干燥得產(chǎn)品24.3 g。

(1)步驟②溫度不宜超過70℃的原因是__________；該步驟反應(yīng)完全的現(xiàn)象是___________。

(2)步驟③N2 H4·H2O還原NaIO3的化學(xué)方程式為_______________。

(3)步驟④加入活性炭的目的是________；“將溶液與活性炭分離”的方法是__________。

(4)本次實(shí)驗(yàn)成品率為________。

Answer 1

【答案】 防止碘升華 無固體殘留且溶液接近無色 3N2H4·H2O+2NaIO3=2NaI+3N2↑+9H2O 脫色(將多余的I2吸附除去） 趁熱過濾 80.46%（81.0%也正確）

【解析】本題考查常見無機(jī)物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)的知識(shí)點(diǎn)。根據(jù)原料、反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)步驟可知：碘單質(zhì)與NaOH溶液在6070℃反應(yīng)生成NaIO和NaIO3，然后用N2H4·H2O(水合肼）將NaIO和NaIO3還原得到粗產(chǎn)物Nal，里面含有雜質(zhì)碘單質(zhì)，用活性炭吸附多余的碘單質(zhì)進(jìn)行脫色，趁熱過濾，蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶、過濾得到產(chǎn)品NaI。

（1）溫度過高碘單質(zhì)容易升華，影響產(chǎn)物的產(chǎn)率，答案為：防止碘升華；碘單質(zhì)在水中溶解度很小，不能完全溶解，溶解的一部分溶液呈褐色，判斷反應(yīng)完全的標(biāo)志是：無固體殘留且溶液接近無色 。

（2）NaIO3與N2H4·H2O發(fā)生氧化還原反應(yīng)色生成NaI和N2等產(chǎn)物，方程式為：3N2H4·H2O+2NaIO3=2NaI+3N2↑+9H2O

（3）實(shí)際反應(yīng)中I2單質(zhì)未完全反應(yīng)，NaI中混有少量碘單質(zhì)，導(dǎo)致NaI溶液顯褐色，活性炭具有吸附性且不溶于水，可以吸附碘單質(zhì)，對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行脫色處理；活性炭不溶于水，可在較高溫度下使用過濾的方法除去多余的活性炭。答案為：脫色(將多余的I2吸附除去）；趁熱過濾

（4）反應(yīng)物I2的物質(zhì)的量為0.1mol，NaOH的物質(zhì)的量為0.205mol，根據(jù)I2+2NaOH=NaI+NaIO+H2O，3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O，可知NaOH過量。根據(jù)I元素守恒，理論上應(yīng)該得到NaI的物質(zhì)的量為0.2mol，質(zhì)量為0.2×150g=30g，剩余的NaOH的質(zhì)量為0.205-0.1*2=0.005mol，質(zhì)量為0.2g。成品率為 ×100%=80.46%。 或者作近似計(jì)算不考慮剩余的NaOH，則成品率為×100%=81%