Question

【題目】碘化鈉用作甲狀腺腫瘤防治劑、祛痰劑和利尿劑，食品添加劑、感光劑等。實(shí)驗(yàn)室用NaOH、單質(zhì)碘和水合肼(N2H4·H2O)為原料可制備碘化鈉。回答下列問(wèn)題：

（1）水合肼的制備

有關(guān)反應(yīng)原理為：NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl。

①用下圖裝置制取水合肼，其連接順序?yàn)?/span>_________(按氣流方向，用小寫字母表示)。

②裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________，裝置D的作用是__________________。

（2）碘化鈉的制備

步驟一：向三口燒瓶中加入8.2gNaOH及30mL水，攪拌冷卻，加入25.4g單質(zhì)碘，開(kāi)動(dòng)磁力攪拌器，保持60~70℃至反應(yīng)充分;

步驟二：繼續(xù)加入稍過(guò)量的N2H4·H2O(水合肼)，還原NaIO和NaIO3，得NaI溶液粗品，同時(shí)釋放一種空氣中的某氣體；

步耀三：向上述反應(yīng)液中加入1.0g活性炭，煮沸半小時(shí)，然后將溶液與活性炭分離;

步驟四：將步驟三分離出的溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥，得產(chǎn)品24.3g。

①步驟一反應(yīng)溫度不宜超過(guò)70℃的原因是________________________;該步驟反應(yīng)完全的現(xiàn)象是_______________________________。

②步驟二中IO-參與反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。

③步驟三“將溶液與活性炭分離”的方法是_____________________________。

④本次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率為_________。

Answer 1

【答案】 defabc(ef順序可互換) CaO+NH3·H2O=NH3↑+Ca(OH)2 防止倒吸或安全瓶 防止碘升華 無(wú)固體殘留且溶液呈無(wú)色 2IO-+N2H4=N2↑+2I-+2H2O 趁熱過(guò)濾 81%

【解析】（1）由反應(yīng)原理NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl可知，要制取水合肼，可以先制備氨氣，然后將氨氣通入次氯酸鈉溶液中進(jìn)行反應(yīng)，多余的氨氣可以用水吸收，實(shí)驗(yàn)中要注意防止倒吸。①用下圖裝置制取水合肼，其連接順序?yàn)?/span>defabc(ef順序可互換)。

②裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaO+NH3·H2O=NH3↑+Ca(OH)2，裝置D的作用是防止倒吸（或安全瓶）。

（2）由題意可知，碘和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O，加入水合肼發(fā)生反應(yīng)3N2H4H2O+2NaIO3=2NaI+3N2↑+9H2O，得到氮?dú)馀cNaI， NaI溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可得到NaI。

①步驟一反應(yīng)溫度不宜超過(guò)70℃的原因是防止碘升華；該步驟反應(yīng)完全的現(xiàn)象是無(wú)固體殘留且溶液呈無(wú)色。

②由題意知，步驟二中IO-被N2H4·H2O還原為NaI，該反應(yīng)的離子方程式為2IO-+N2H4=N2↑+2I-+2H2O。

③步驟三中加入活性炭的目的是對(duì)溶液進(jìn)行脫色，“將溶液與活性炭分離”的方法是趁熱過(guò)濾。

④8.2gNaOH與25.4g單質(zhì)碘反應(yīng)，氫氧化鈉過(guò)量，碘單質(zhì)反應(yīng)完全，碘和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)為3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O，則生成的NaI的質(zhì)量為=25g，生成的NaIO3與N2H4H2O反應(yīng)所得的NaI，反應(yīng)為3N2H4H2O+2NaIO3=2NaI+3N2↑+9H2O，則6I2～2NaIO3～2NaI，該步生成的NaI質(zhì)量為=5g，故理論上生成的NaI為25g+5g=30g，所以，本次實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為=81%。