Question

碘是生命體中的必需元素，請根據(jù)如下有關(guān)碘及其化合物的性質(zhì)，回答下列問題：
（1）實驗室中制取少量碘可采用如下方法：KI+CuSO₄→A （白色）↓+K₂SO₄+I₂，16.0g CuSO₄與過量KI反應(yīng)后可得19.1g 的A，寫出A的化學(xué)式：

 

．
工業(yè)生產(chǎn)中，可用智利硝石（含有NaIO₃）為原料，與NaHSO₃反應(yīng)后生成碘，寫出此反應(yīng)的離子方程式：

 

．
（2）單質(zhì)碘與氟氣反應(yīng)可制得IF₅，實驗表明液態(tài)IF₅具有一定的導(dǎo)電性，研究人員發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生這一現(xiàn)象的可能原因在于IF₅的自偶電離（如：2H₂O?H₃O⁺+OH^-），生成的陽離子為

 

；陰離子為

 

．
（3）將單質(zhì)碘與鋁屑置于管式電爐中，隔絕空氣加熱至500℃得到棕色片狀固體，此固體溶于Na₂CO₃溶液可產(chǎn)生白色沉淀和氣體．請寫出上述實驗過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式：

 

．
（4）試設(shè)計實驗方案判斷加碘食鹽中碘的存在形式（I^-、IO₃^-，或兩者同時存在）

 

．（已知：5I^-+IO₃^-+6H⁺=3I₂+3H₂O）

Answer 1

考點：氧化還原反應(yīng)的計算,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,常見陰離子的檢驗

專題：

分析：（1）根據(jù)元素守恒知，A中含有Cu元素，該反應(yīng)中I元素化合價由-1價變?yōu)?價，Cu元素得電子化合價降低，白色沉淀是Cu和I元素形成的化合物，n（CuSO₄）=

16.0g

160g/mol

=0.1mol，m（Cu）=64g/mol×0.1mol=6.4g，A中n（I）=

19.1g-6.4g

127g/mol

=0.1mol，n（Cu）：n（I）=0.1mol：0.1mol=1：1，據(jù)此判斷A化學(xué)式；
碘酸根離子和亞硫酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根離子、碘、氫離子和水；
（2）根據(jù)水的電離方程式確定IF₅電離方程式，從而確定其陰離子；
（3）AlI₃屬于強酸弱堿鹽、Na₂CO₃屬于強堿弱酸鹽，二者發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁和二氧化碳；
（4）①碘離子具有還原性、碘酸根離子具有強氧化性，試樣加酸酸化，如果加淀粉溶液后試樣溶液變藍，說明有碘單質(zhì)生成，則存在碘離子和碘酸根離子；
②試樣酸化后，然后向溶液中加入氧化劑，如果加入淀粉溶液后試樣溶液變藍，說明試樣中存在I^-；
③試樣酸化后，如果直接使淀粉碘化鉀試紙變藍色，就說明含有碘酸根離子．

解答： 解：（1）根據(jù)元素守恒知，A中含有Cu元素，該反應(yīng)中I元素化合價由-1價變?yōu)?價，Cu元素得電子化合價降低，白色沉淀是Cu和I元素形成的化合物，n（CuSO₄）=

16.0g

160g/mol

=0.1mol，m（Cu）=64g/mol×0.1mol=6.4g，A中n（I）=

19.1g-6.4g

127g/mol

=0.1mol，n（Cu）：n（I）=0.1mol：0.1mol=1：1，則A化學(xué)式為CuI；
碘酸根離子和亞硫酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根離子、碘、氫離子和水，離子方程式為2IO₃^-+5HSO₃^-=3H⁺+5SO₄^2-+I₂+H₂O，
故答案為：CuI；2IO₃^-+5HSO₃^-=3H⁺+5SO₄^2-+I₂+H₂O；
（2）根據(jù)水的電離方程式知，IF₅電離方程式為2IF₅?IF₄⁺+IF₆^-，所以生成的陽離子為IF₄⁺，陰離子為IF₆^-，故答案為：IF₄⁺；IF₆^-；
（3）AlI₃屬于強酸弱堿鹽、Na₂CO₃屬于強堿弱酸鹽，二者發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁和二氧化碳，離子方程式為2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（4）①碘離子具有還原性、碘酸根離子具有強氧化性，試樣加酸酸化，如果加淀粉溶液后試樣溶液變藍，說明有碘單質(zhì)生成，則存在碘離子和碘酸根離子，離子反應(yīng)方程式為5I^-+IO₃^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，
②試樣酸化后，然后向溶液中加入氧化劑，如FeCl₃（或H₂O₂），如果加入淀粉溶液后試樣溶液變藍，說明試樣中存在I^-；
③試樣酸化后，如果直接使淀粉碘化鉀試紙變藍色，則碘離子被氧化生成碘單質(zhì)，就說明原溶液含有碘酸根離子，
故答案為：取試樣加水溶解，分成三份試樣：第一份試樣加酸酸化，加淀粉溶液后若試樣溶液變藍，說明試樣中同時存在I^-和IO₃^-．若無明顯變化，則取第二份試樣酸化后加FeCl₃溶液，再加入淀粉溶液若試樣溶液變藍，說明試樣中存在I^-；第三份試樣酸化后，若使淀粉-KI試紙變藍，說明試樣存在IO₃^-．

點評：本題考查碘元素及其化合物的性質(zhì)，側(cè)重考查性質(zhì)實驗方案設(shè)計，涉及離子檢驗、雙水解反應(yīng)、弱電解質(zhì)的電離等知識點，明確物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，會利用已知知識采用知識遷移方法解答問題，題目難度中等．