Question

7．某課題組采用活性炭回收海帶化工提碘廢水中殘留的低濃度碘（主要以I^-形式存在，雜質(zhì)不參與反應(yīng)），實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

已知：3I₂+6NaOH═5NaI+NaIO₃+3H₂O；
I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-
請(qǐng)回答：
（1）結(jié)合圖1可知，NaNO₂最適宜的添加量為100mg•L^-1．
（2）操作X的目的是吸附（分離，富集）出碘單質(zhì)．
（3）系列操作中涉及抽濾操作，下列有關(guān)抽濾的說(shuō)法中不正確的是CD．
A．選擇抽濾主要是為了加快過(guò)濾速度，得到較干燥的沉淀
B．當(dāng)溶液具有強(qiáng)酸性、強(qiáng)氧化性時(shí)，可用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗
C．抽濾不宜過(guò)濾膠狀沉淀，否則易在濾紙上形成一層密實(shí)的沉淀
D．洗滌沉淀時(shí)，應(yīng)開(kāi)大水龍頭，使洗滌劑快速通過(guò)沉淀物
（4）進(jìn)行操作Y時(shí)所用裝置如圖2所示（省去了夾持裝置），則操作Y的名稱(chēng)為加熱（升華）；該裝置中有兩處不合理，請(qǐng)指出其中的一處冷卻水的走向錯(cuò)誤，碘與CaCl₂位置擺放錯(cuò)誤（小燒杯中應(yīng)該放CaCl₂，將碘放在大燒杯中）．
（5）稱(chēng)取0.5080g粗碘試樣于250mL碘量瓶中，加入足量的KI溶液，加蓋搖勻至碘完全溶解．迅速用0.1200mol•L^-1Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺黃色，再加入淀粉指示劑，繼續(xù)滴定至藍(lán)色褪去即為終點(diǎn)，共消耗Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液24.00mL．則粗碘試樣中碘單質(zhì)的純度為72.00%．

Answer 1

分析 提碘廢水加入硫酸酸化的亞硝酸鈉氧化碘離子得到碘單質(zhì)，加入裝有活性炭的填充劑吸附分離出碘單質(zhì)，加入氫氧化鈉溶液洗脫得到碘化鈉和碘酸鈉的混合溶液，加入硫酸酸化發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘單質(zhì)，經(jīng)過(guò)系列操作得到粗碘，通過(guò)操作Y加熱升華得到碘單質(zhì)，
（1）圖中添加亞硝酸鈉的量在100mg/L時(shí)單質(zhì)碘的含量最大；
（2）操作X的目的是分離出碘單質(zhì)；
（3）A．抽濾可以加快濾出速率；
B．濾紙易被強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、氧化物物質(zhì)腐蝕；
C．膠狀沉淀易透過(guò)濾紙；
D．在洗滌沉淀時(shí)，應(yīng)關(guān)小水龍頭，使洗滌劑緩緩?fù)ㄟ^(guò)沉淀物，防止沉淀溶解而造成損失；
（4）進(jìn)行操作Y時(shí)所用裝置如圖2所示（省去了夾持裝置），操作Y是分離碘單質(zhì)；水冷凝方向錯(cuò)誤，小燒杯中應(yīng)該放CaCl₂，將碘放在大燒杯中；
（5）稱(chēng)取0.5080g粗碘試樣于250mL碘量瓶中，加入足量的KI溶液，加蓋搖勻至碘完全溶解，I^-+I₂=I₃^-，迅速用0.1200mol•L^-1Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺黃色，再加入淀粉指示劑，繼續(xù)滴定至藍(lán)色褪去即為終點(diǎn)，共消耗Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液24.00mL．I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-，依據(jù)定量關(guān)系計(jì)算碘單質(zhì)物質(zhì)的量得到含碘單質(zhì)的純度．

解答 解：（1）結(jié)合圖1可知，NaNO₂最適宜的添加量為在100mg/L時(shí)單質(zhì)碘的含量最大，
故答案為：100；
（2）分析可知操作X的目的是吸附（分離，富集）出碘單質(zhì)，
故答案為：吸附（分離，富集）出碘單質(zhì)，
（3）A．選擇抽濾主要是為了加快過(guò)濾速度，得到較干燥的沉淀，故A正確；
B．過(guò)濾的溶液有強(qiáng)氧化性、強(qiáng)堿性或強(qiáng)酸性時(shí)，應(yīng)選玻璃纖維代替濾紙，應(yīng)使用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗，故B正確；
C．膠狀沉淀易透過(guò)濾紙而不易采用抽濾方法，故C錯(cuò)誤；
D．洗滌沉淀時(shí)，應(yīng)關(guān)小水龍頭，使洗滌劑緩緩?fù)ㄟ^(guò)沉淀物，防止沉淀溶解而造成損失，故D錯(cuò)誤；
故答案為：CD；
（4）進(jìn)行操作Y時(shí)所用裝置如圖2所示（省去了夾持裝置），利用碘單質(zhì)易升華分離碘單質(zhì)，操作Y的名稱(chēng)為加熱升華，該裝置中有兩處不合理，冷卻水的走向錯(cuò)誤，碘與CaCl₂位置擺放錯(cuò)誤（小燒杯中應(yīng)該放CaCl₂，將碘放在大燒杯中），
故答案為：加熱升華；冷卻水的走向錯(cuò)誤，碘與CaCl₂位置擺放錯(cuò)誤（小燒杯中應(yīng)該放CaCl₂，將碘放在大燒杯中）；
（5）稱(chēng)取0.5080g粗碘試樣于250mL碘量瓶中，加入足量的KI溶液，加蓋搖勻至碘完全溶解．迅速用0.1200mol•L^-1Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺黃色，再加入淀粉指示劑，繼續(xù)滴定至藍(lán)色褪去即為終點(diǎn)，共消耗Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液24.00mL．I₂～2Na₂S₂O₃，得到碘單質(zhì)物質(zhì)的量=$\frac{0.024L×0.12mol/L}{2}$=.00144mol，
粗碘試樣中碘單質(zhì)的純度=$\frac{0.00144mol×254g/mol}{0.5080g}$×100%=72.00%，
故答案為：72.00%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了海水資源的利用、分離混合物的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和方法、滴定實(shí)驗(yàn)的定量計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．