Question

2．海洋是一個巨大的化學(xué)資源寶庫，從海水中提取各種有用的物質(zhì)是當(dāng)今化學(xué)工作者的主要任務(wù)．
Ⅰ．碘是人體必須的元素之一，海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的、以碘離子形式存在的碘元素．在實(shí)驗(yàn)室中，從海藻里提取碘的流程和實(shí)驗(yàn)裝置如下：

（1）指出上述提取碘的過程中步驟①中用到的儀器名稱坩堝、泥三角、三腳架、坩堝鉗，指出步驟⑥的實(shí)驗(yàn)方法蒸餾．
（2）步驟④除了加入過量Cl₂，下列氧化劑最好選用B（填代號）．
A．濃硫酸         B．H₂O₂溶液         C．KMnO₄溶液
Ⅱ．空氣吹出法制溴，向濃縮海水中通入Cl₂置換出Br₂，再用空氣吹出溴并用SO₂吸收，轉(zhuǎn)化為Br^-，反復(fù)多次，以達(dá)到富集溴的目的．
（3）其中涉及到氧化還原反應(yīng)的離子方程式有2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，Br₂+SO₂+2H₂O=SO₄ ^2-+4H⁺+Br^-，空（可不填滿），
（4）由海水提溴過程中的反應(yīng)可得出Cl^-、SO₂、Br^-還原性由強(qiáng)到弱的順序是SO₂＞Br^-＞Cl^-，若要得到Br₂160g，需要消耗Cl₂147g．

Answer 1

分析 Ⅰ．海帶灼燒可生成水和二氧化碳，海帶灰中含有碘化鉀等物質(zhì)，溶于水，浸泡過濾得到含有碘離子的溶液，加入氯水或通入氯氣，氯氣置換出碘，得到碘的水溶液，用四氯化碳萃取得到含碘的有機(jī)溶液，經(jīng)蒸餾可得到碘，以此解答該題，
（1）提取碘的過程中步驟①中用是固體灼燒，據(jù)此選擇儀器；步驟⑥的實(shí)驗(yàn)方法是從含碘有機(jī)溶液中通過蒸餾方法得到晶體碘；
（2）步驟④是氯氣氧化碘離子生成碘單質(zhì)，除了加入過量Cl₂，加入試劑不能引入新的雜質(zhì)；
Ⅱ．（3）空氣吹出法制溴，向濃縮海水中通入Cl₂置換出Br₂，再用空氣吹出溴并用SO₂吸收，二氧化硫和溴單質(zhì)反應(yīng)生成硫酸和溴化氫，溴單質(zhì)轉(zhuǎn)化為Br^-，反復(fù)多次，以達(dá)到富集溴的目的；
（4）氧化還原反應(yīng)中還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物，結(jié)合反應(yīng)過程中的離子方程式分析判斷，反應(yīng)過程中發(fā)生的反應(yīng)定量關(guān)系計算，

解答 解：Ⅰ．海帶灼燒可生成水和二氧化碳，海帶灰中含有碘化鉀等物質(zhì)，溶于水，浸泡過濾得到含有碘離子的溶液，加入氯水或通入氯氣，氯氣置換出碘，得到碘的水溶液，用四氯化碳萃取得到含碘的有機(jī)溶液，經(jīng)蒸餾可得到碘，
（1）提取碘的過程中步驟①中用是固體灼燒，據(jù)此選擇儀器為：坩堝、泥三角、三腳架、坩堝鉗，步驟⑥的實(shí)驗(yàn)方法是從含碘有機(jī)溶液中通過蒸餾方法得到晶體碘，
故答案為：坩堝、泥三角、三腳架、坩堝鉗；蒸餾；
Ⅱ．（3）苦鹵中通入Cl₂置換出Br₂，吹出后用SO₂吸收轉(zhuǎn)化為Br^-，反復(fù)多次，以達(dá)到富集溴的目的，由海水提溴過程中的反應(yīng)中還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物，2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-；反應(yīng)中還原劑Br^-的還原性大于還原產(chǎn)物Cl^-；Br₂+SO₂+2H₂O=SO₄ ^2-+4H⁺+Br^-；反應(yīng)中還原劑SO₂的還原性大于還原產(chǎn)物Br^-，生成溴化鈉再通入氯氣氧化得到溴單質(zhì)，達(dá)到富集溴的目的，
故答案為：2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-；Br₂+SO₂+2H₂O=SO₄ ^2-+4H⁺+Br^-；
（4）由海水提溴過程中的反應(yīng)中還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物，2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-；反應(yīng)中還原劑Br^-的還原性大于還原產(chǎn)物Cl^-；Br₂+SO₂+2H₂O=SO₄ ^2-+4H⁺+Br^-；反應(yīng)中還原劑SO₂的還原性大于還原產(chǎn)物Br^-；可得出Cl^-、SO₂、Br^-還原性由強(qiáng)到弱的順序是SO₂＞Br^-＞Cl^-，反應(yīng)過程中發(fā)生的反應(yīng)定量關(guān)系計算，2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，Br₂+SO₂+2H₂O=SO₄ ^2-+4H⁺+Br^-，2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，若要得到Br₂160g，溴單質(zhì)物質(zhì)的量=$\frac{160g}{160g/mol}$=1mol，需要氯氣是兩倍的氯氣，物質(zhì)的量為2mol，消耗氯氣質(zhì)量=2mol×71g/mol=142g，
故答案為：SO₂＞Br^-＞Cl^-；147；

點(diǎn)評 本題考查了離子性質(zhì)的應(yīng)用，混合物除雜的實(shí)驗(yàn)方案分析，氧化還原反應(yīng)的強(qiáng)弱規(guī)律應(yīng)用，歸中反應(yīng)的分析判斷，離子方程式的書寫方法，題目難度中等．