Question

6．某化學(xué)課外活動小組以海帶為原料獲得少量碘單質(zhì)，具體過程如圖所示：

回答下列問題：
（1）操作①、④的名稱過濾、蒸餾．
（2）完成操作③的主要玻璃儀器的名稱分液漏斗和燒杯；下列試劑可以代替CCl₄的有B．
A 酒精       B 苯      C NaBr溶液      D 鹽酸
（3）請寫出證實(shí)經(jīng)操作③后所得水溶液中含有鉀離子的實(shí)驗(yàn)方法用潔凈的鉑絲蘸取待測液，放在酒精燈火焰上灼燒，并通過鈷玻璃觀察，火焰呈紫色．
（4）工業(yè)上利用NaIO₃和NaHSO₃反應(yīng)來制取單質(zhì)I₂，請寫出該工業(yè)制碘的化學(xué)方程式4NaIO₃+10NaHSO₃=2I₂+7Na₂SO₄+3H₂SO₄+2H₂O．

Answer 1

分析 以海帶為原料獲得少量碘單質(zhì)：將海帶在坩堝中灼燒得到海帶灰，將海帶灰浸泡得到海帶灰懸濁液，然后采用過濾的方法將殘?jiān)�和溶液分離，得到含有碘化鉀的溶液，向水溶液中加入氯水，發(fā)生反應(yīng)為Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，向含有碘單質(zhì)的溶液中加入萃取劑四氯化碳萃取蒸餾得到碘單質(zhì)．
（1）將海帶燒成灰，向灰中加水?dāng)嚢�；分離固體和液體用過濾；分液后得到碘的CCl₄溶液，然后用蒸餾的方法得到I₂；
（2）③的操作是萃取，需要分液漏斗和燒杯；四氯化碳和水不互溶，四氯化碳能萃取碘，代替CCl₄的需能萃取碘單質(zhì)；
（3）檢驗(yàn)鉀離子需用焰色反應(yīng)，通過鈷玻璃觀察，火焰呈紫色；
（4）反應(yīng)中碘元素由+5價(jià)降低為0價(jià)，硫元素由+4升高為+6價(jià)，依據(jù)得失電子守恒及原子個(gè)數(shù)守恒寫出反應(yīng)方程式．

解答 解：（1）將海帶在坩堝中灼燒得到海帶灰，將海帶灰浸泡得到海帶灰懸濁液，然后采用過濾的方法將殘?jiān)�和溶液分離，所以操作①為過濾，操作④得到含有碘化鉀的溶液，向水溶液中加入氯水，發(fā)生反應(yīng)為Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，向含有碘單質(zhì)的溶液中加入萃取劑四氯化碳進(jìn)行萃取，經(jīng)蒸餾可得到碘，
故答案為：過濾；蒸餾；
（2）③的操作是萃取，需要分液漏斗和燒杯，根據(jù)萃取劑的選取標(biāo)準(zhǔn)知，碘水和酒精、NaBr溶液、鹽酸任意比互溶，所以不能作萃取劑，苯符合萃取劑條件，所以選苯替代四氯化碳作萃取劑，
故答案為：分液漏斗和燒杯；B；
（3）檢驗(yàn)鉀離子需用焰色反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)方法為：用潔凈的鉑絲蘸取待測液，放在酒精燈火焰上灼燒，并通過鈷玻璃觀察，火焰呈紫色，
故答案為：用潔凈的鉑絲蘸取待測液，放在酒精燈火焰上灼燒，并通過鈷玻璃觀察，火焰呈紫色；
（4）反應(yīng)中碘元素由+5價(jià)降低為0價(jià)，化合價(jià)降低5價(jià)，硫元素由+4升高為+6價(jià)，化合價(jià)升高2價(jià)，要使得失電子守恒，NalO₃系數(shù)為2，NaHSO₃系數(shù)為5，再根據(jù)質(zhì)量守恒配平該反應(yīng)的方程式為：4NaIO₃+10NaHSO₃=2I₂+7Na₂SO₄+3H₂SO₄+2H₂O，
故答案為：4NaIO₃+10NaHSO₃=2I₂+7Na₂SO₄+3H₂SO₄+2H₂O．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)室里從海藻中提取碘的流程，側(cè)重考查了物質(zhì)的分離和提純，掌握過濾、萃取、蒸餾等操作是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．