25碘及其化合物(3)

10g干燥的细碎的晶体碘与1g干燥的细碎白磷，在一定的容器内一定的环境中互相接触，可见到闪亮的光，然后加水约1mL，微热。这时将产生的气体通过装有粘附着潮湿红磷的短棒玻璃管的U型管后，用向上排空气法收集55mL气体，这种气体就是碘化氢。②用等口径的250mL集气瓶，收集氯气（与收集HI的温度、压强相等），口对口将500mL碘化氢气体倒置在装氯气的集气瓶上。迅速抽去集气瓶上的玻璃片，在强光照射下，可观察到碘晶体有如晶莹的紫色冰片纷纷落下。

回答如下问题：

（1）制备碘化氢气体的装置，与下列哪种实验室制气装置相似 A KClO3和MnO2共热制O2 B Zn稀盐酸制H2

C MnO2和HCl（浓）共热制Cl2 D 乙醇与浓H2SO4共热制C2H4

（2）使用上述装置制HI时，最好是在装置中充满CO2气体。这是为了 。 （3）制备HI时红磷的作用是 。 （4）写出制碘的方程式 。

（5）步骤（2）中氯气放在上方是否合适 （合适，不合适，无所谓）。这是因为 。

56．下面是关于药物华素片（西地碘片）使用说明书中的部分内容： 华素片（西地碘片）使用说明书 [品名和组成] 品名：西地碘片 组成：华素片 英文名：Cydiodine Tablets 华素片（西地碘片）的主要活性成份是分子碘，含量1.5mg / 片。将碘利用分子分散技术制成分子态西地碘，并含适量薄荷脑等 [贮藏]遮光、密闭、在凉处保存 [有效期]二年 （1）根据上述说明和所学知识回答： ①华素片中含有的活性成分是 （写分子式）；

②请推断华素片 “是”或“不是”白色。

（2）某学生为验证华素片中确实含有上述成分，完成实验如下。请填空：

①取一粒药片放入研钵中研碎，再将药粉装入试管并加入约2mL蒸馏水。向试管中再加入约2mL （填选项字母）。并用力振荡。

A．酒精 B．热裂汽油 C．四氯化碳 D．甘油

②描述加入该液体后可能观察到的现象 ；

③选用该液体的原因 ；

（3）请再设计另一种方法，验证华素片中的成分（注意叙述实验原理，操作方法和实验结论）

57．在淀粉－碘化钾溶液中，加入少量NaClO时，得到蓝色溶液A。再加入过量NaClO时，得无色溶液B，然后酸化，并加入少量Na2SO3于B中，又复显蓝色。当Na2SO3过量时，蓝色又消失，再加入NaIO3溶液，蓝色又出现。试依次写出上述变化的离子方程式。 58．工业上制备碘的方法之一是从碘酸盐开始的。第一步，先用适量的亚硫酸氢盐将

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碘酸盐还原成碘化物，离子方程式IO3＋3HSO3＝I＋3SO4＋3H；第二步，将第一步得到的酸性碘化物溶液再跟适量的碘酸盐溶液混合，发生反应析出碘，请回答：

（1）第二步发生反应的离子方程式 。

（2）若要使碘酸盐的利用率最高，碘酸盐在第一步和第二步反应中的用量最简整数比为 。

（3）磷酸镁铵NH4MgPO4是一种重要的盐，难溶于水，化学上制备磷酸镁铵从反应原理看，是用氯化镁溶液、磷酸氢二钠溶液与氨水混合反应的方法。制备磷酸镁铵反应的离子方程式为 。而实际在制备的反应中，要在混合液中加入适量的铵盐，加入铵盐的目的是 。

59．现代生活中，人们越来越注意微量元素的摄入，碘元素对人体健康与发育有着至关重要的作用。若缺少碘元素，则会造成幼儿痴呆、发育不良，易患地方性甲状腺肿。为了预防碘缺乏病，我国卫生部规定每千克食盐中应含有40mg～50mg的碘酸钾。据此回答下列问题：

（1）已知KIO3可用电解方法制得，原理是：以石墨为阳极，以不锈钢为阴极，在一定的电流强度和温度下电解KI溶液。总反应化学方程式为KI＋3H2OKIO3＋3H2↑。两极反应式分别为：阴极 ，阳极 。

（2）为检验某食盐中是否含有碘酸钾。某同学取食盐样品428g溶解后，加入盐酸酸化的淀粉碘化钾溶液，溶液呈蓝色。反应的离子方程式为 ，氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。

（3）为进一步确证该样品是否为合格产品，该生再用0.030mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定，当用去18.00mL时蓝色刚好又褪去（I2＋2S2O32－＝S4O62－＋2I－），由此可通过计算判断该加碘食盐为 （填“合格”或“不合格”）食盐。

60．在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用下面的工艺流程生产单质碘：

－－－

2－

＋

（1）碘位于元素周期表中的第 族，第 周期。

（2）步骤①加Fe的目的是 。 （3）写出步骤②的化学方程式 。 （4）上述生产流程中，可以利用的副产物是 ，考虑原料循环利用，若将该副产物制成生产所需的试剂，先后还需加入 来进行处理。

（5）甲物质见光易变黑，其原因是（用化学方程式表示）： 。 （6）分离I2和丁的方法是 。

61．碘缺乏症遍及全球，多发生于山区，南美的安第斯山区、欧洲的阿尔卑斯山区和亚洲的喜马拉雅山区是高发病地区。我国云南、河南等10余省的山区发病率也较高。据估计我国患者也大约有1000万人左右。为控制该病的发生，较为有效的方法是食用含碘食盐。我国政府以国家标准的方式规定在食盐中添加碘酸钾（KIO3）。据此回答下列问题。

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（1）碘是合成下列哪种激素的主要原料之一

A 胰岛素 B 甲状腺激素 C 生长激素 D 雄性激素 （2）长期生活在缺碘山区，又得不到碘盐的供应，易患

A 甲状腺亢进 B 佝楼病 C 地方性甲状腺肿 D 糖尿病

（3）可用盐酸酸化的碘化钾和淀粉检验食盐中的碘酸钾。反应的化学方程式为 ，氧化产物与还原产物的物质的量之比为 ，能观察到的明显现象是

（4）已知KIO3可用电解方法制得。原理是：以石墨为阳极，以不锈钢为阴极，在一定电流强度和温度下电解KI溶液。总反应化学方程式为：KI＋3H2O＝KIO3＋3H2↑，则两极反应式分别为阳极 ，阴极

（5）在某温度下，若以12 A的电流强度电解KI溶液10min，理论上可得标况下氢气 L。

62．海带中含有丰富的碘，一般以I－存在，可用离子交换法来提取海带中的碘，其步骤如下：

（1）用水浸泡海带，浸出液中含I－和褐藻糖胶。

（2）用溶液调节浸出液的pH至12左右，使褐藻糖胶转化为褐藻糖酸钠而呈絮状沉淀析出，静置澄清，用倾析法倾出清液。

（3）用溶液调节清液的pH至1.5～2，滴入NaClO，此时清液变成棕褐色（此时应控制NaClO的用量，只使部分I－氧化为I2，故无沉淀生成）。 ①写出NaClO与I反应离子方程式 ，此时碘元素主要存在的形式为 。

②在实际操作中，为什么不能加入过量NaClO而I－使完全氧化（结合以下各步操作考虑这个问题）？ 。

（4）将棕褐色的溶液通过氯型强碱性阴离子交换树脂（以R＋—Cl－表示）柱。待溶液全部通过后，树脂呈黑红色，流出液无色，写出上述交换反应方程式： 。

（5）从柱的下端加入适当浓度的NaOH溶液，浸没树脂，静置一段时间以后，树脂恢复为原来的颜色，放出柱中无色液（称A液）于烧杯中，此时A液中所含的离子有 ；树脂上的离子有 所发生反应的离子方程式为： 。

（6）将NaCl溶液加入柱中，浸没树脂，静置一段时间以后，慢慢放出无色溶液（称B液）于另一烧杯中，此时B溶液含有的离子有 ；树脂上存在的离子有 。 （7）往A液中滴加H2SO4溶液并不断搅拌，直到棕黑色沉淀不再继续形成为止，静置澄清，上述反应的离子方程式是 。 （8）B液用H2SO4酸化后，滴加NaNO2至棕黑色沉淀不再继续形成为止（反应产物中有N2），静置澄清。上述反应的离子方程式是： 。

（9）合并7、8两步所得到的沉淀及少量清液，进行离心分离，得到粗碘，置于放有浓H2SO4的干燥器中进行干燥。粗碘不宜在烘箱中干燥，其原因是 。

63．海带中含有丰富的碘。为了从海中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验： 海带

－

①灼烧 海带灰 ②浸泡 海带灰 悬浊液 ③ 含碘离子溶液

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⑥

＋

④MnO2H2SO4（稀）

单质碘 含碘 ⑤提取碘 含碘水溶液 苯溶液

请填写下列空白： （1）步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是 （从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处）。

A．烧杯 B．坩埚 C．表面皿 D．泥三角 E．酒精灯 F．干燥器

（2）步骤③的实验操作名称是 ；步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是 。

（3）步骤④反应的离子方程式是 。 （4）步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是 。 （5）请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还有单质碘的简单方法： 。 64．关于卤素元素中的碘及碘化氢

（1）怎样用最简单的方法证明碘的存在？

（2）碘跟氢反应能生成碘化氢，请写出其化学反应方程式。 （3）如果将结构简单的碘化氢（HI）分子想象为键的两端有两个离子，如同将两个不同质量的物体连在弹簧两端振动的

情况一样（如右图所示）

①假若在此机械模型中能够忽略碘离子的运动，试写出联系a、MH、K、x之间的方程式（a为氢离子运动的加速度，MH为氢离子的质量，K为键的劲度系数，x为氢离子运动的位移）。

②当电磁波通过碘化氢气体时，发现一平均波长为4.6×10－6m的吸收带，试计算吸收辐射的平均频率。

③试解释为何略去碘离子的运动是合理的并指出应用此模型的另一假想是什么？ 65．HI是一种较为常见的物质，试就HI的有关内容回答下列问题：

（1）将金属银投到HI的水溶液中，会观察到有气泡产生，经研究发现该气体为H2。该反应能够发生的原因是 。

（2）HI分子时刻都在运动，氢、碘原子各自在平衡位置附近振动。小明将结构简单的HI分子想象为键两端有两个离子，如同将两个不同质量的物体在弹簧两端振动的情况一样（如图所

－

H+m( )H+I--m( )I示），并忽略了I的运动。请你判断：

① 在此模型中，小明忽略I－的运动 （填“是”或“不是”）合理的，原因是 （要求有简洁的计算过程）。

② 如果运用小明提出的模型，还需要添加一条假设。试问：该假设是 。 （3）对于可逆反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)，若将反应体系降温至室温，反应将向 （填“正反应”或“逆反应”）移动，原因是 。 （4）分子间的碰撞是化学反应的前提。小明试着研究2HI(g)H2(g)＋I2(g)的化学

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反应速率与HI浓度之间的关系。他通过思考，根据碰撞理论，提出如下假设：

①设现在有n个HI分子（n是一个很大的值），第一个HI和其他HI分子碰撞（n－1）次，第二个HI和其余HI分子碰撞（n－2）次??依此类推。

②单位体积内n个HI分子可用浓度CHI表示；分子碰撞的次数与反应速率成正比。

请你预测：小明推算出的该化学反应速率v与CHI的关系式为 。 （5）按上面得出的关系式计算知，773K、常压下，1升HI分子在1秒内互相碰撞的总几率是3.5×1028次。如若每次碰撞都发生反应的话，则3.5×1028次相当于5.8×104 mol·L

－1

·s1，反应将于瞬间完成，然而实际反应速度是1.2×108 mol·L1·s1，两者相差1012倍，这表明小明的假设需要改进。小明提出的假设的最大缺陷是___________________。

66．下图是碘晶体的晶体结构。碘属于正交晶系，

－

－

－

－

晶胞参数如右：

a＝713.6pm；b＝468.6pm；c＝978.4pm；碘原子1的坐标参数为（0，0.15434，0.11741）

（1）碘晶体的一个晶胞里含有 个碘分子； （2）请写出碘原子2、3、7的坐标参数；

（3）碘原子共价单键半径r1为 pm；

（4）在晶体中，I2分子在垂直于x轴的平面堆积

呈层型结构，层内分子间的最短接触距离d1为 ；层间分子间的最短距离d2 ；已知I原子的范德华半径r2可由几个数值相近的分子间接触距离平均求得，其值为218pm。比较层内分子间的接触距离d1和范德华半径r2大小，你能得出什么结论？

（5）I2分子呈哑铃形，如图。利用下图求I2分子共价单键键长d3 ；

（6）碘晶体的密度为 ； 67．往含有0.2mol Br－与0.2mol I－的FeBr2

和FeI2的溶液中，持续缓慢通入Cl2，至恰好完全反应，作出通入气体体积与溶液中离子数目的图象。（离子的水解和Cl2与H2O的反应可忽略不计；参考数据：EOBr2/Br－＝＋1.07V；EOBrO3－/Br－＝＋1.48V；ECl2/Cl＝＋1.36V；EClO3/Cl＝＋1.45V；EClO3/Cl2＝＋1.47V；EFe/Fe＝＋0.77V；EOI2/I－＝＋0.54V；EOIO3－/I2＝＋1.20V） 68．在酸性溶液中IO3－离子被I－离子还原生成碘，在碱性溶液中IO3－离子不被I－离子还原，而无论在酸性或碱性溶液中IO4－都被I－离子还原。

在酸性溶液中，IO3－离子与I－离子反应的方程式为 ，IO4－离子与I－离子反应的方程式为 ；在碱性溶液中IO4－离子与I－离子反应的方程式为 。 现有1升含有IO3－和IO4－离子的混合溶液，用移液管取出25.00mL放入锥形瓶中，酸化后加入过量的固体碘化钾，用0.1014mol/L的硫代硫酸钠标准溶液滴定，消耗24.65mL硫代硫酸钠标准溶液；另取上述混合液25.00mL，用碳酸氢钠溶液缓冲到pH＝8，加入过

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