Question

【题目】碘及其化合物在生产生活中应用广泛。回答下列问题：

I.单质碘与氟反应可得IF5，实验表明液态IF5具有一定的导电性原因在于IF5的自偶电离(如：2H2OH3O++OH－)，IF5的自偶电离方程式为_________。

II.一种回收并利用含碘（I－）废液的工艺流程如下：

（1）含碘废水中碘的存在形式一般有I2、I－。检验是否含I2及I－的方法是_______________。

（2）“沉淀”中生成CuI的离子方程式为_______________。

（3）CuSO4的投加量对废水中I－的去除量影响较大，不同投加量（用过量系数表示）下，反应后I－和Cu2+的浓度如图所示，则适宜的CuSO4过量系数应为_______________，分析原因_______________。

（4）反应Ⅰ中生成铁与碘的化合物（其中铁与碘的质量比为21:127），则加入的水的作用是__________，反应Ⅱ的化学方程式是_____________________________。

（5）氯化银复合吸附剂可有效吸附碘离子。氯化银复合吸附剂对碘离子的吸附反应为I－(aq)+AgCl(s) AgI(s)+Cl－(aq)，反应达到平衡后溶液中c(Cl－)=0.10molL-1。则溶液中c(I－)= ______molL-1。［Ksp(AgCl)=2.0×10-10，Ksp (AgI)=8.4×10-17］。该方法能去除碘离子的原理是_________。

（6）准确称取产品0.1000g溶于50mL水，加入适量乙酸并加入曙红钠指示剂，然后用0.025mol·L-1AgNO3溶液滴定，至终点时消耗AgNO3溶液22.00mL，则产品中KI的质量分数为____________(保留三位有效数字)。

Answer 1

【答案】2IF5IF4++IF6-， 用CCl4萃取后观察萃取液为紫色，证明含有I2，反复萃取后取水层少许于试管中，加入淀粉及FeCl3溶液，若出现蓝色，则含有I－，或加入AgNO3溶液，若含有黄色沉淀生成，则含有I－ 2Cu2＋＋2I－＋SO32-＋2H2O = 2CuI↓＋SO42-＋2H＋ 1.1 小于1.1则I－去除率较低，大于1.1又会引入较多的重金属离子Cu2＋ 催化剂 Fe3I8＋4K2CO3 = Fe3O4＋8KI＋4CO2↑ 4.2×10-8， 原理是AgI溶度积比AgCl的溶度积小，发生沉淀的转化。 91.3%。

【解析】

I．水的电离方程式确定IF5电离方程式，从而确定其阳离子和阴离子；

II．结合流程可以知道回收废液中碘离子的步骤为：先向废液中加入亚硫酸钠、硫酸铜溶液生成CuI沉淀，过滤得到滤渣CuI，然后加入浓硝酸氧化Cul，向氧化产物中加入碘单质、铁屑和水后得到Fe3I8，Fe3I8与碳酸钾溶液发生反应Fe3I8＋4K2CO3=Fe3O4＋8KI＋4CO2↑；过滤后将反应II的滤液经过加热浓缩、冷却结晶、过滤，初步得到碘化钾；因为碘化钾混有可溶性杂质，需要经过洗涤才能得到较纯净的产品，同时为了减少KI的溶解损失，需要用冰水洗涤，最后得到纯净的氯化钾，据此分析。

I．由水的电离方程式知，IF5的自偶电离方程式为：2IF5IF4++IF6-；

II．(1)检验碘可以用淀粉也可以用四氯化碳萃取，检验I-时为防止碘的干扰，需先充分萃取出碘，再在水层中加入淀粉及氧化剂(FeCl3、H2O2及氯水均可)，所以用CCl4萃取后观察萃取液为紫色，证明含有I2，反复萃取后取水层少许于试管中，加入淀粉及FeCl3溶液，观察溶液是否出现蓝色，或加入AgNO3溶液，看是否有黄色沉淀生成；

(2)根据流程图，沉淀池中SO32-被氧化为SO42－，Cu2＋被还原为Cu＋与I－结合为CuI沉淀，离子反应为：2Cu2＋＋2I－＋SO32-＋H2O = 2CuI↓＋SO42－＋2H＋；

(3)根据图示，当CuSO4过量系数小于1.1时I－去除率较低，大于1.1又会引入较多的重金属离子Cu2＋；

(4)反应Ⅰ产物中不含H、O元素，加入水可能是为了加快反应速率，水起催化作用；根据铁与碘的质量比为21:127，可知铁与碘的物质的量比是，所以反应Ⅰ中生成铁与碘的化合物是Fe3I8；根据流程图反应Ⅱ是Fe3I8、K2CO3生成Fe3O4、KI、CO2；

(5)吸附反应为I-(aq) +AgCl(s)AgI(s)+Cl-(aq)，反应达到平衡后，，则，去除碘离子的原理是AgI溶度积比AgCl的溶度积小，发生沉淀的转化。

(6)依据滴定反应：Ag++I-=AgI↓，KI的质量分数为：×100%=×100%=91.3%。