Question

【題目】鈉、鉀的碘化物在生產和科學實驗中有十分重要的應用．工業利用碘、NaOH和鐵屑為原料可生產碘化鈉，其生產流程如圖1：

（1）NaOH溶液和碘反應時需要嚴格控制溫度，如果溫度過低，會生成碘的低價副產品NaIO．若NaOH溶液和碘反應時所得溶液中IO3﹣與IO﹣的物質的量之比為1：1，則該反應的離子方程式為 ．
（2）生產流程中加入過量鐵屑的目的是 ， 過濾所得固體中除剩余鐵屑外，還有紅褐色固體，則加入鐵屑時發生反應的化學方程式是 ．
（3）溶液2中除含有H+外，一定含有的陽離子是；試設計實驗證實該金屬陽離子的存在 ．
（4）溶液2經一系列轉化可以得到草酸亞鐵晶體（FeC2O42H2O），稱取3.60g草酸亞鐵晶體（相對分子質量是180）用熱重法對其進行熱分解，得到剩余固體的質量隨溫度變化的曲線如圖2所示：分析圖中數據，根據信息寫出過程Ⅰ發生2的化學方程式 ．
②300℃時剩余固體只有一種且是鐵的氧化物，試通過計算確定該氧化物的化學式 ．

Answer 1

【答案】
（1）4I2+8OH﹣=IO3﹣+IO﹣+6I﹣+4H2O
（2）將NaIO3完全轉化為NaI；3H2O+2Fe+NaIO3=NaI+2Fe（OH）3↓
（3）Fe2+；取溶液少量加高錳酸鉀溶液，若溶液褪色則含Fe2+ ， 反之不含
（4）FeC2O4?2H2O FeC2O4+2H2O；Fe2O3
【解析】解：（1）NaOH溶液和碘反應時所得溶液中IO3﹣與IO﹣的物質的量之比為1：1，若均為1mol，由電子守恒可知，生成I﹣為 =6mol，結合電荷守恒及原子守恒可知離子反應為4I2+8OH﹣=IO3﹣+IO﹣+6I﹣+4H2O，所以答案是：4I2+8OH﹣=IO3﹣+IO﹣+6I﹣+4H2O；（2）加入過量鐵屑的目的是將NaIO3完全轉化為NaI，加入鐵屑時發生反應的化學方程式為3H2O+2Fe+NaIO3=NaI+2Fe（OH）3↓，所以答案是：將NaIO3完全轉化為NaI；3H2O+2Fe+NaIO3=NaI+2Fe（OH）3↓；（3）固體中除剩余鐵屑外，還有紅褐色固體，加硫酸得到溶液2除含有H+外，固體完全溶解，一定含有的陽離子是Fe2+ ， 證實該金屬陽離子的存在方法為取溶液少量加高錳酸鉀溶液，若溶液褪色則含Fe2+ ， 反之不含，
所以答案是：Fe2+；取溶液少量加高錳酸鉀溶液，若溶液褪色則含Fe2+ ， 反之不含；（4）①3.60g草酸亞鐵晶體，物質的量為0.2mol，過程I使其質量減少3.60﹣2.88g=0.72g，恰好為0.4mol水的質量，則過程Ⅰ發生的反應是：草酸亞鐵晶體受熱失去結晶水，反應的化學方程式為：FeC2O42H2O FeC2O4+2H2O，
所以答案是：FeC2O42H2O FeC2O4+2H2O；
②草酸亞鐵晶體中的鐵元素質量為：3.6g× ×100%=1.12g，草酸亞鐵晶體中的鐵元素完全轉化到氧化物中，
氧化物中氧元素的質量為：1.60g﹣1.12g=0.48g，
鐵元素和氧元素的質量比為：1.12g：0.48g=7：3，
設鐵的氧化物的化學式為FexOy ，
則56x：16y=7：3，
x：y=2：3，
鐵的氧化物的化學式為Fe2O3 ，
所以答案是：Fe2O3 ．