Question

8．海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素，主要以碘化物形式存在．有一化學(xué)課外小組用海帶為原料制取少量碘單質(zhì)，他們將海帶灼燒成灰，用水浸泡一段時(shí)間（以讓碘化物充分溶解在水中），得到海帶灰懸濁液，然后按以下實(shí)驗(yàn)流程提取單質(zhì)碘：

（1）灼燒海帶時(shí)需要用到的實(shí)驗(yàn)儀器是BDE（從下列儀器中選出所需的儀器，用標(biāo)號(hào)字母填寫(xiě)在空白處）．
A．燒杯  B．蒸發(fā)皿  C．表面皿  D．鐵架臺(tái)（帶鐵圈）  E．酒精燈  F．干燥器
（2）指出提取碘的過(guò)程中有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作名稱(chēng)：①過(guò)濾，③萃�。�
（3）過(guò)程②中充入適量Cl₂的目的是使I^-轉(zhuǎn)化為I₂，反應(yīng)的離子方程式為2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂．
（4）操作③中所用的有機(jī)試劑可以是CCl₄；（只填一種），簡(jiǎn)述選擇其理由不溶于水且溶解碘的能力遠(yuǎn)大于水．
（5）操作過(guò)程③可以分解為如下幾步：
A．把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺(tái)的鐵圈中；
B．把50mL碘水和15mL有機(jī)溶劑（你所選的）加入分液漏斗中，并蓋好玻璃塞；
C．檢驗(yàn)分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；
D．倒轉(zhuǎn)漏斗用力振蕩，并不時(shí)旋開(kāi)活塞放氣，最后關(guān)閉活塞，把分液漏斗放正；
E．旋開(kāi)活塞，用燒杯接收溶液；
F．從分液漏斗上口倒出上層液體；
G．將漏斗上口的玻璃塞打開(kāi)或使塞上的凹槽與漏斗上口的小孔對(duì)準(zhǔn)；
H．靜置、分層．
a．上述G步操作的目的是：保持分液漏斗內(nèi)外壓力平衡，使液體易于流下；
b．最后碘的有機(jī)溶液是通過(guò)漏斗下口獲得（填“漏斗上口”或“漏斗下口”）．
（6）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種檢驗(yàn)提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘的簡(jiǎn)單方法：取提取碘后的水溶液于試管中，加入淀粉溶液，不變藍(lán)，說(shuō)明沒(méi)有I₂剩余
（7）從含碘的有機(jī)溶液中提取碘和回收有機(jī)溶液，還需要經(jīng)過(guò)蒸餾，觀察圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，指出其錯(cuò)誤之處并加以改正缺少石棉網(wǎng)，溫度計(jì)水銀球位置錯(cuò)誤，冷凝水水流方向錯(cuò)誤（墊上石棉網(wǎng)、溫度計(jì)水銀球應(yīng)與燒瓶支管口相平、冷卻水應(yīng)下進(jìn)上出）．

（8）進(jìn)行上述蒸餾操作時(shí)，使用水浴的原因是控制溫度，使蒸餾燒瓶?jī)?nèi)液體受熱均勻，最后晶態(tài)碘在蒸餾燒瓶里聚集．

Answer 1

分析 灼燒海帶得海帶灰懸濁液過(guò)濾得到含Ⅰ^-的溶液中通入氯氣氧化碘離子得到碘水溶液，加入四氯化碳萃取碘單質(zhì)，蒸餾得到碘單質(zhì)；
（1）根據(jù)灼燒固體通常中坩堝中進(jìn)行，根據(jù)儀器的作用選取儀器；
（2）分離不溶性固體和溶液采用過(guò)濾的方法，從碘水中獲得碘采用萃取的方法；
（3）Cl₂能將碘離子氧化成碘單質(zhì)，便于碘的提�。�
（4）萃取劑的選取標(biāo)準(zhǔn)是：溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度，溶質(zhì)和萃取劑不反應(yīng)，萃取劑和原來(lái)溶劑不能互溶；
（5）a不打開(kāi)活塞，液體在大氣壓作用下無(wú)法流出；
b四氯化碳的密度大于水，據(jù)此判斷；
（6）根據(jù)碘單質(zhì)遇到淀粉會(huì)變藍(lán)色來(lái)檢驗(yàn)是否還有碘單質(zhì)；
（7）由圖可知，燒瓶加熱需要石棉網(wǎng)，溫度計(jì)水銀球應(yīng)與燒瓶支管口相平，冷卻水應(yīng)下進(jìn)上出；
（8）水浴加熱蒸餾燒瓶?jī)?nèi)溶液受熱比較均勻，且可以防止溫度高時(shí)碘易升華；

解答 解：灼燒海帶得海帶灰懸濁液過(guò)濾得到含Ⅰ^-的溶液中通入氯氣氧化碘離子得到碘水溶液，加入四氯化碳萃取碘單質(zhì)，蒸餾得到碘單質(zhì)；
（1）根據(jù)灼燒固體通常中坩堝中進(jìn)行，用鐵架臺(tái)（帶鐵圈）固定，用酒精燈加熱，故選BDE；
（2）分離不溶性固體和溶液采用過(guò)濾的方法，從碘水中獲得碘采用萃取的方法，
故答案為：過(guò)濾；萃取；
（3）Cl₂能將碘離子氧化成碘單質(zhì)，便于碘的提取，反應(yīng)的離子方程式為，
故答案為：使I^-轉(zhuǎn)化為I₂；2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂；
（4）萃取劑的選取標(biāo)準(zhǔn)是：溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度，溶質(zhì)和萃取劑不反應(yīng)，萃取劑和原來(lái)溶劑不能互溶，四氯化碳符合萃取劑的選取標(biāo)準(zhǔn)，所以可以用四氯化碳作萃取劑，
故答案為：CCl₄；不溶于水且溶解碘的能力遠(yuǎn)大于水；
（5）a不打開(kāi)活塞，液體在大氣壓作用下無(wú)法流出，
故答案為：保持分液漏斗內(nèi)外壓力平衡，使液體易于流下；
b由于四氯化碳的密度大于水，所以最后碘的有機(jī)溶液是通過(guò) 漏斗下口獲得，
故答案為：漏斗下口；
（6）提取碘后的水溶液中若是含有單質(zhì)碘，則遇到淀粉會(huì)變藍(lán)色，可以取少量提取碘后的水溶液于試管中，加入幾滴淀粉試液，觀察是否出現(xiàn)藍(lán)色（如果變藍(lán)，說(shuō)明還有單質(zhì)碘）．
故答案為：取提取碘后的水溶液于試管中，加入淀粉溶液，不變藍(lán)，說(shuō)明沒(méi)有I₂剩余；
（7）由圖可知，燒瓶加熱需要石棉網(wǎng)，溫度計(jì)水銀球應(yīng)與燒瓶支管口相平，冷卻水應(yīng)下進(jìn)上出，則錯(cuò)誤為缺少石棉網(wǎng)，溫度計(jì)水銀球位置錯(cuò)誤，冷凝水水流方向錯(cuò)誤，
故答案為：缺少石棉網(wǎng)，溫度計(jì)水銀球位置錯(cuò)誤，冷凝水水流方向錯(cuò)誤（墊上石棉網(wǎng)、溫度計(jì)水銀球應(yīng)與燒瓶支管口相平、冷卻水應(yīng)下進(jìn)上出）；
（8）用酒精燈直接加熱溫度變化快，而水浴加熱蒸餾燒瓶?jī)?nèi)溶液受熱比較均勻，且溫度高時(shí)碘易升華，為防止碘升華，采用水浴加熱，碘在蒸餾燒瓶?jī)?nèi)聚集，
故答案為：控制溫度，使蒸餾燒瓶?jī)?nèi)液體受熱均勻；蒸餾燒瓶．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了海水資源的綜合利用，為高頻考點(diǎn)，涉及知識(shí)點(diǎn)較多，把握實(shí)驗(yàn)流程及發(fā)生的反應(yīng)、萃取劑的選取標(biāo)準(zhǔn)、蒸餾實(shí)驗(yàn)原理及裝置等知識(shí)點(diǎn)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重高頻考點(diǎn)的考查，題目難度不大．