Йодид натрия: способы получения и химические свойства
Йодид натрия NaI — соль щелочного металла натрия и йодоводородной кислоты. Белый, при хранении на свету желтеет из-за окисления. Плавится без разложения, при дальнейшем нагревании разлагается. Хорошо растворяется в воде (гидролиза нет).
Относительная молекулярная масса Mr = 149,90; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 3,667; tпл = 661º C;
Способ получения
1. Йодид натрия можно получить путем взаимодействия горячего гидроксида натрия, пероксида водорода и йода, образуются йодид натрия, газ кислород и вода:
если гидроксид натрия будет холодным и к нему вместе с йодом добавить газ сероводород, то в результате данной реакции произойдет образование йодида натрия, осадка серы и воды:
2NaOH + I2 + H2S = 2NaI + S↓ + 2H2O
2. При температуре 150–200º C, в результате взаимодействия натрия и брома, образуется йодид натрия:
2Na + I2 = 2NaI
3. Разбавленный раствор гидроксида натрия реагирует с йодидом железа в атмосфере азота . При этом образуются йодид натрия и осадок гидроксид железа:
2NaOH + FeI2 = 2NaI + Fe(OH)2↓
Качественная реакция
Качественная реакция на йодид натрия — взаимодействие его с нитратом серебра, в результате реакции происходит образование осадка желтого цвета:
1. При взаимодействии с нитратом серебра , йодид натрия образует нитрат натрия и осадок йодид серебра:
NaI + AgNO3 = NaNO3 + AgI↓
Химические свойства
1. Йодид натрия разлагается при температуре выше 1400º C с образованием натрия и йода:
2NaI = 2Na + I2
2. Йодид натрия вступает в реакцию с простыми веществами :
2.1. Холодный йодид натрия взаимодействует с хлором. В результате реакции происходит образование хлорида натрия и осадка йода:
2NaI + Cl2 = 2NaCl + I2↓
2.2. Холодный йодид натрия взаимодействует с бромом. В результате реакции происходит образование бромида натрия и осадка йода:
2NaI + Br2 = 2NaBr + I2↓
3. Йодид натрия способен вступать в реакцию со сложными веществами :
3.1. Йодид натрия реагирует с кислотами-окислителями :
3.1.1. Твердый йодид натрия реагирует с серной кислотой при 30 — 50º С. Взаимодействие данных веществ приводит к образованию осадка йода, газа сероводорода, воды и гидросульфата натрия:
3.1.2. При кипении, в результате взаимодействия твердого йодида натрия и концентрированной азотной кислоты образуются осадок йод, газ оксид азота (IV), вода и нитрат натрия:
4. Йодид натрия способен вступать в реакцию с соединениями железа (III) :
NaI + FeCl3 = FeCl2 + I2↓ + NaCl
Серная кислота и иодид натрия ионное уравнение
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: иодид калия, гидроксид калия, серная кислота, азот, сульфат натрия. Допустимо использование водных растворов веществ.
Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения этой реакции.
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: иодид калия, гидроксид калия, серная кислота, азот, сульфат натрия. Допустимо использование водных растворов веществ.
Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Запишем уравнение реакции:
Составим электронный баланс:
Йод в степени окисления −1 является восстановителем, а сера в степени окисления +6 — окислителем.
Сероводород не может образоваться при обычных условиях, а использовать концентрированную серную кислоту, нельзя , потому что сказано, что максимум можно использовать водные растворы и все.
самый оптимальный продукт в данном случае сернистый газ
Йодид калия достаточно сильный восстановитель.
Для начала запишем молекулярные формулы данных веществ: , , , ,
Условия реакций ионного обмена (РИО):
1) Растворимость реагирующих веществ:
Кислота + Основание. Растворим хотя бы 1 из реагентов
Кислота + Соль. Обязательно растворима должна быть кислота
Основание + Соль. Растворимы оба реагента
Соль + Соль. Должны быть обе растворимы
2) В ходе реакции должны образоваться осадок, газ или вода.
Йодид калия — растворимая соль, не вступает в реакцию с гидроксидом калия, так как имеют одинаковый катион калия, с серной кислотой вступает в окислительно-восстановительную реакцию, с сульфатом натрия образуются растворимые продукты.
Гидроксид калия — щелочь, может вступать в реакцию нейтрализации с кислотами, например с серной. С сульфатом натрия образуются растворимые продукты.
Серная кислота — растворимая кислота, реагирует с сульфатом натрия с образованием гидросульфата натрия, но не является реакцией ионного обмена.
Азот — инертный газ, не вступает в РИО.
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
---|---|
Ответ правильный и полный, содержит следующие элементы: ? выбраны вещества, и записано молекулярное уравнение реакции ионного обмена; Составление схем электролиза солей марганца и натрияЭлектролиз раствора сульфата марганца MnSO4Задача 137. 1. Составляем уравнения реакций, протекающих при электролизе водного раствора сульфата марганца(II) с инертными электродами. На катоде восстанавливаются ионы марганца (II) (восстановлением воды можно пртнебречь), на аноде окисляются молекулы воды: MnSO4 = Mn 2+ + SO4 2– Mn 2+ + 2 + 2H2O + 2 + 2H2O — 4 = Mn 0 + H2↑ + 2OH — – + O2↑ + 4H + Таким образом, при электролизе водного раствора MnSO4 на катоде выделяется газообразный водород и металлический марганец, на аноде газообразный кислород. Продукты электролиза: марганец, водород, кислород и серная кислота. 2. Составляем уравнения реакций, протекающих при электролизе водного раствора сульфата марганца(II) с марганцевыми электродами. Mn 2+ + 2 = Mn 0 (катод) Mn 2+ + 2Н2О + 2Mn 0 = Mn 0 + 2Mn 2+ + H2↑ + 2OH – После приведения равенства, получим: Электролиз раствора иодида натрияЗадача 1. 1. Электродные процессы электролиза Стандартный электродный потенциал системы Na + + 1 = Na 0 (-2,713 В) значительно отрицательнее потенциала водородного электрода в нейтральной среде (-0,41 В). Поэтому на катоде будет происходить электрохимическое восстановление воды, сопровождающееся выделением водорода, а ионы Na + , приходящие к катоду, будут накапливаться в прилегающей к нему зоне (катодное пространство): (-) К: 2Н2О + 2 = Н2^ + 2ОН – На анодух будет происходить окисление хлрид-ионов с выделением газообразного хлора, так как стандартные электродные потенциалы систем: 2I – -2е = I2 0 ; 2H2O -4е = O2^ = 4H + соответственно равны + 0,536 В; 1,23 В: (+) А: 2I – -2 = I2 0 (-) К: 2Н2О + 2 = Н2↑ + 2ОН – 2Н2О + 2NaI = Н2↑ + 2NaОН (у катода) + I2 (у анода). Таким образом, при электролизе NaI на катоде будет происходить электрохимическое восстановление воды с выделением газообразного водорода, а ионы ОН – и N + будут образовывать щелочную среду: Na + + ОН – = КОН — растворимое основание. В анодом пространстве будет накапливаться свободный I2. 2. Расчет массы продуктов электролиза Уравнение реакции имеет вид: Из уравнения вытекает: n(NaI) = 0,5n(H2) = 09,5n(I2) n(NaI) = m(NaI)/M(NaI) = 900/149,89 = 6 моль. Ответ: m(H2) = 6,05 г; m(I2) = 761,43 г. источники: http://chem-ege.sdamgia.ru/problem?id=10117 http://buzani.ru/zadachi/obshchaya-khimiya/1744-skhema-elektroliza-soli-zadachi-137-138 |