Question

【题目】钠、钾的碘化物在生产和科学实验中有十分重要的应用．工业利用碘、NaOH和铁屑为原料可生产碘化钠，其生产流程如图1：

（1）NaOH溶液和碘反应时需要严格控制温度，如果温度过低，会生成碘的低价副产品NaIO．若NaOH溶液和碘反应时所得溶液中IO3﹣与IO﹣的物质的量之比为1：1，则该反应的离子方程式为 ．
（2）生产流程中加入过量铁屑的目的是 ， 过滤所得固体中除剩余铁屑外，还有红褐色固体，则加入铁屑时发生反应的化学方程式是 ．
（3）溶液2中除含有H+外，一定含有的阳离子是；试设计实验证实该金属阳离子的存在 ．
（4）溶液2经一系列转化可以得到草酸亚铁晶体（FeC2O42H2O），称取3.60g草酸亚铁晶体（相对分子质量是180）用热重法对其进行热分解，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图2所示：分析图中数据，根据信息写出过程Ⅰ发生2的化学方程式 ．
②300℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物，试通过计算确定该氧化物的化学式 ．

Answer 1

【答案】
（1）4I2+8OH﹣=IO3﹣+IO﹣+6I﹣+4H2O
（2）将NaIO3完全转化为NaI；3H2O+2Fe+NaIO3=NaI+2Fe（OH）3↓
（3）Fe2+；取溶液少量加高锰酸钾溶液，若溶液褪色则含Fe2+ ， 反之不含
（4）FeC2O4?2H2O FeC2O4+2H2O；Fe2O3
【解析】解：（1）NaOH溶液和碘反应时所得溶液中IO3﹣与IO﹣的物质的量之比为1：1，若均为1mol，由电子守恒可知，生成I﹣为 =6mol，结合电荷守恒及原子守恒可知离子反应为4I2+8OH﹣=IO3﹣+IO﹣+6I﹣+4H2O，所以答案是：4I2+8OH﹣=IO3﹣+IO﹣+6I﹣+4H2O；（2）加入过量铁屑的目的是将NaIO3完全转化为NaI，加入铁屑时发生反应的化学方程式为3H2O+2Fe+NaIO3=NaI+2Fe（OH）3↓，所以答案是：将NaIO3完全转化为NaI；3H2O+2Fe+NaIO3=NaI+2Fe（OH）3↓；（3）固体中除剩余铁屑外，还有红褐色固体，加硫酸得到溶液2除含有H+外，固体完全溶解，一定含有的阳离子是Fe2+ ， 证实该金属阳离子的存在方法为取溶液少量加高锰酸钾溶液，若溶液褪色则含Fe2+ ， 反之不含，
所以答案是：Fe2+；取溶液少量加高锰酸钾溶液，若溶液褪色则含Fe2+ ， 反之不含；（4）①3.60g草酸亚铁晶体，物质的量为0.2mol，过程I使其质量减少3.60﹣2.88g=0.72g，恰好为0.4mol水的质量，则过程Ⅰ发生的反应是：草酸亚铁晶体受热失去结晶水，反应的化学方程式为：FeC2O42H2O FeC2O4+2H2O，
所以答案是：FeC2O42H2O FeC2O4+2H2O；
②草酸亚铁晶体中的铁元素质量为：3.6g× ×100%=1.12g，草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中，
氧化物中氧元素的质量为：1.60g﹣1.12g=0.48g，
铁元素和氧元素的质量比为：1.12g：0.48g=7：3，
设铁的氧化物的化学式为FexOy ，
则56x：16y=7：3，
x：y=2：3，
铁的氧化物的化学式为Fe2O3 ，
所以答案是：Fe2O3 ．