Question

【題目】一種回收并利用含碘（I-）廢液的工藝流程如下：

（1）“沉淀”中生成CuI的離子方程式為___________________。

（2）CuSO4的投加量對廢水中I－的去除量影響較大，不同投加量（用過量系數(shù)表示）下，反應(yīng)后I－和Cu2+的濃度如圖所示，則適宜的CuSO4過量系數(shù)應(yīng)為_____，分析原因___________。

（3）反應(yīng)Ⅰ中生成鐵與碘的化合物（其中鐵與碘的質(zhì)量比為21:127），則加入的水的作用是__________，反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式是_____________________________。

（4）操作Ⅰ包括______，冰水洗滌的目的是________。

Answer 1

【答案】 2Cu2＋＋2I－＋SO32—＋2H2O = 2CuI↓＋SO42－＋2H＋ 1.1 小于1.1則I－去除率較低，大于1.1又會(huì)引入較多的重金屬離子Cu2＋ 催化劑 Fe3I8＋4K2CO3 = Fe3O4＋8KI＋4CO2↑ 蒸發(fā)（或加熱）濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾 除去表面可溶性雜質(zhì)，同時(shí)減少KI的溶解損失（或防止KI的氧化）

【解析】試題分析：(1)根據(jù)流程圖，沉淀池中SO32—被氧化為SO42－，Cu2＋被還原為Cu＋與I－結(jié)合為CuI沉淀；（2）根據(jù)圖示，當(dāng)CuSO4過量系數(shù)小于1.1時(shí)I－去除率較低，大于1.1又會(huì)引入較多的重金屬離子Cu2＋；（3）反應(yīng)Ⅰ產(chǎn)物中不含H、O元素，加入水可能是為了加快反應(yīng)速率，水起催化作用；根據(jù)鐵與碘的質(zhì)量比為21:127，可知鐵與碘的物質(zhì)的量比是 ，所以反應(yīng)Ⅰ中生成鐵與碘的化合物是Fe3I8；根據(jù)流程圖反應(yīng)Ⅱ是Fe3I8、K2CO3生成Fe3O4、KI、CO2；（4）根據(jù)流程圖，操作Ⅰ是從KI溶液中獲得KI晶體，冰水可降低KI的溶解度。

解析：(1)根據(jù)流程圖，沉淀池中SO32—被氧化為SO42－，Cu2＋被還原為Cu＋與I－結(jié)合為CuI沉淀，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2Cu2＋＋2I－＋SO32—＋2H2O = 2CuI↓＋SO42－＋2H＋；（2）根據(jù)圖示，當(dāng)CuSO4過量系數(shù)小于1.1時(shí)I－去除率較低，大于1.1又會(huì)引入較多的重金屬離子Cu2＋，所以適宜的CuSO4過量系數(shù)應(yīng)為1.1；（3）反應(yīng)Ⅰ產(chǎn)物中不含H、O元素，加入水可能是為了加快反應(yīng)速率，起催化作用，水是催化劑；根據(jù)鐵與碘的質(zhì)量比為21:127，可知鐵與碘的物質(zhì)的量比是 ，所以反應(yīng)Ⅰ中生成鐵與碘的化合物是Fe3I8；根據(jù)流程圖反應(yīng)Ⅱ是Fe3I8、K2CO3生成Fe3O4、KI、CO2，反應(yīng)方程式是Fe3I8＋4K2CO3 = Fe3O4＋8KI＋4CO2↑；（4）根據(jù)流程圖，操作Ⅰ是從KI溶液中獲得KI晶體，操作步驟包括蒸發(fā)（或加熱）濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，冰水可降低KI的溶解度，減少KI的溶解損失。