Question

【題目】碘是人體必需的微量元素，在醫(yī)藥和工業(yè)中都有廣泛用途，因此從含碘廢液中回收碘充分利用二次資源是非常重要的。實驗室從含碘廢液(除H2O外，含有CCl4、I2、I-）中回收碘，其實驗過程如圖1：（己知氧化性Cl2> IO3-）

（1）向含碘廢液中加入稍過量的Na2SO3溶液，反應(yīng)的離子方程式為_________，該操作將I2還原為I-的目的是_________________________________________；

（2）操作X的名稱為______________________________________；

（3）氧化時，在三頸燒瓶中將含I-的水溶液用鹽酸調(diào)至pH約為2，通入Cl2，在40℃左右反應(yīng)（實驗裝置如圖2所示）。下列有關(guān)說法正確的是_____（填字母）。

a.在實驗中要緩慢通入氯氣。提高氯氣的利用率，防止產(chǎn)生污染

b.控制在較低溫度下進行的主要原因是增大氯氣的溶解度

c.通入過量的氯氣可提高碘的產(chǎn)量

d.為有效防止碘的揮發(fā)水應(yīng)從b口通入

e.錐形瓶中應(yīng)盛放NaOH溶液

（4）二氧化氯（C1O2，黃綠色易溶于水的氣體）是高效、低毒的消毒劑和水處理劑�，F(xiàn)用C1O2氧化酸性含I-廢液回收碘。

①寫出C1O2氧化I-的離子方程式____________________________________。

②若處理含I-相同量的廢液回收碘、所需Cl2的物質(zhì)的量是C1O2的______________倍。

（5）已知：5SO32-+2IO3-+2H+I2+5SO42-+H2O。某含碘廢水（pH約為8）中一定存在I2，可能存在I-、IO3-中的一種或兩種。請補充完整檢驗含碘廢水中是否含有I-、IO3-的實驗方案：（實驗中可供選擇的試劑：稀鹽酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液）

①取適量含碘廢水用CCl4多次萃取、分液，直到水層檢驗不出碘單質(zhì)存在；

②_______________________；

③另從水層取少量溶液，加入2-3滴淀粉溶液，滴加________________（填試劑和現(xiàn)象）。說明廢水中含有IO3-，否則說明廢水中不含IO3-。

Answer 1

【答案】 H2O+SO32-+I2=2I-+SO42-+2H+ 使CCl4中的碘進入水層（或?qū)�I2轉(zhuǎn)化為I-從CCl4中分離出來） 分液 abe 2C1O2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O 2.5 從水層中取少量溶液。加入2~3滴淀粉溶液。加稀鹽酸酸化。滴加FeCl3溶液。若溶液變藍，則證明廢水中存在I-，否則說明廢水中不含I- 適量稀鹽酸和亞硫酸鈉溶液，若溶液變藍

【解析】I．含碘廢液(除H2O外，含有CCl4、I2、I-)中加亞硫酸鈉溶液，把單質(zhì)碘還原為I-，四氯化碳難溶于水，會分層，則分液即可得到四氯化碳，剩余的溶液中加氯氣氧化I-得到I2，富集，最后得到較純的I2。

(1)碘具有氧化性，能氧化亞硫酸鈉生成硫酸鈉，自身被還原生成碘離子，離子反應(yīng)方程式為SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-；碘能溶于水，而碘離子易溶于水，為了使更多的I元素進入水溶液應(yīng)將碘還原為碘離子；故答案為：SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-；使CCl4中的碘進入水層(或?qū)?/span>I2轉(zhuǎn)化為I-從CCl4中分離出來)；

(2)四氯化碳難溶于水，二者會分層，分離互不相溶的液體采用分液的方法分離，所以分離出四氯化碳采用分液的方法，故答案為：分液；

(3)a.在實驗中要緩慢通入氯氣，使氯氣充分反應(yīng)，可以提高氯氣的利用率，防止產(chǎn)生污染，正確；b.氣體的溶解度隨溫度的升高而降低，控制在較低溫度下進行可以增大氯氣的溶解度，正確；c.通入過量的氯氣，保證碘離子完全被氧化，但過量的氯氣能夠?qū)⒌饫^續(xù)氧化生成含碘元素的陰離子，反而降低碘的產(chǎn)量，錯誤；d.冷卻水應(yīng)該遵循下進上出，為有效防止碘的揮發(fā)水應(yīng)從a口通入，錯誤；e.為了防止氯氣污染環(huán)境，錐形瓶中應(yīng)盛放NaOH溶液，以用于吸收氯氣，正確；故選abe；

(4)①用ClO2氧化酸性含I-廢液回收碘，是二氧化氯在酸溶液中氧化碘離子生成碘單質(zhì)，二氧化氯被還原為氯離子，ClO2～Cl-～5e-，2I-～I2～2e-，反應(yīng)的離子方程式為2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O，故答案為：2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O；

②由氧化還原反應(yīng)電子守恒，每摩爾Cl2得到2mol電子，而每摩爾ClO2得到5mol電子，則所需Cl2的物質(zhì)的量是ClO2的2.5倍，故答案為：2.5；

(5)②碘離子具有還原性，能被氧化劑氧化生成碘，碘酸根離子具有氧化性，能被還原劑還原生成碘，碘遇淀粉試液變藍色，所以其檢驗方法為：從水層取少量溶液，加入1-2mL淀粉溶液，加入鹽酸酸化，滴加FeCl3溶液，2I-+2Fe3+=2Fe2++I2，若溶液變藍色，說明廢水中含有I-，否則不含I-；故答案為：從水層取少量溶液，加入1-2mL淀粉溶液，加入鹽酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液變藍色，說明廢水中含有I-，否則不含I-。

③另從水層取少量溶液，加入2-3滴淀粉溶液，滴加適量稀鹽酸和亞硫酸鈉溶液，若溶液變藍，說明廢水中含有IO3-，否則說明廢水中不含IO3-，故答案為：適量稀鹽酸和亞硫酸鈉溶液，若溶液變藍。