Question

活性炭吸附法是工業提碘的主要方法之一。其流程如下：

完成下列填空：
（1）酸性條件下，NaNO₂溶液只能將 I^－氧化為I₂，同時生成NO。寫出反應①的離子方程式并標出電子轉移的數目和方向                                     。
（2）氯氣、濃硝酸、酸性高錳酸鉀等都是常用的強氧化劑，但工業上氧化鹵水中I^－選擇了價格并不便宜的亞硝酸鈉，可能的原因是什么？                         。
（3）反應②發生時，溶液底部有紫黑色的固體生成，有時溶液上方產生紫色的氣體。解釋產生這種現象的原因                     ，所以，反應②需要在        條件下進行。
（4）流程中，碘元素經過了I₂→I^－、IO₃^－→I₂的變化過程，這樣反復的原因是          。
（5）流程中用到的NaHSO₃溶液顯弱酸性。是因為該溶液中存在以下的平衡：
①HSO₃^– + H₂OH₂SO₃ + OH^– 和 ②                     （寫出離子方程式）
向0.1mol/L的NaHSO₃溶液中分別加入以下物質，回答問題：
a．加入少量金屬Na，平衡①如何移動？        溶液的pH如何變化？        
b．加入氨水至中性，則式子：c(Na⁺) = c(SO₃^2–)+ c(HSO₃^–)+ c(H₂SO₃)>c(H⁺) = c(OH^–)，是否正確           ，解釋原因                                           。

Answer 1

（1）2I^-+2NO₂^-+4H⁺=I₂+2NO+2H₂O   2e
（2）氯氣、濃硝酸、酸性高錳酸鉀氧化性太強，還能繼續氧化I₂
（3）碘在水中溶解度不大，且易升華　　水浴加熱
（4）富集碘元素
（5）HSO₃^– H⁺+SO₃^2-
逆向移動，  pH值升高
正確，物料守恒

解析試題分析：（1）根據氧化還原原理：離子方程式2I^-+2NO₂^-+4H⁺=I₂+2NO+2H₂O，碘失電子給氮，轉移電子 2e^-。
（2）主要是氯氣、濃硝酸、酸性高錳酸鉀氧化性太強，還能繼續氧化I₂。
（3）反應②發生時，溶液底部有紫黑色的固體生成，有時溶液上方產生紫色的氣體。解釋產生這種現象的原因碘在水中溶解度不大，且易升華，所以，反應②需要在水浴加熱條件下進行。
（4）流程中，碘元素經過了I₂→I^－、IO₃^－→I₂的變化過程，這樣反復的原因是富集碘元素。
（5）流程中用到的NaHSO₃溶液顯弱酸性，由于亞硫酸的電離產生，離子方程式為HSO₃^– H⁺+SO₃^2-。a．加入少量金屬Na，鈉與水生成了氫氧化鈉，溶液中氫氧根濃度增大，平衡①向右移動，溶液的pH升高。b根據鈉與硫的物料守恒關系，可知正確。
考點：本題主要考查氧化還原反應的電子轉移，實驗原理分析，物料守恒關系的運用。