Question

2．紫菜中含有比較豐富的碘，通常以KI形式存在．KMnO₄是強(qiáng)氧化劑，能氧化H₂O₂、SO₃^2-、Br^-、I^-、S^2-、Fe²⁺等．某化學(xué)興趣小組擬對(duì)市面上銷售的某品牌紫菜進(jìn)行碘的提取和含碘量測(cè)定，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：
A．將灼燒后的紫菜灰溶于水，配成懸濁液，過濾
B．將水溶液和試劑甲加入分液漏斗中，震蕩后靜置，放出下層溶液備用
C．取干燥的紫菜m g于坩堝中灼燒
D．向?yàn)V液中滴加少量硫酸酸化的3%的H₂O₂溶液a ml，充分反應(yīng)
E．對(duì)下層溶液進(jìn)行某操作，得到碘單質(zhì)并回收試劑甲
（1）對(duì)上述實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行合理的排序：CADBE．
（2）步驟D中發(fā)生的離子反應(yīng)為：2H⁺+H₂O₂+2I^-=I₂+2H₂O．
小組中甲同學(xué)分析實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)為步驟D中的H₂O₂可能有剩余，故取少量酸性高錳酸鉀溶液，向其中滴加D中反應(yīng)后的溶液，若溶液的紫色褪去，則說明H₂O₂還剩余．小組乙同學(xué)認(rèn)為該結(jié)論存在不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤�，�?qǐng)指出你認(rèn)為不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤剑喝舨襟ED中I^-未反應(yīng)完，剩余的I^-也可使高錳酸鉀溶液褪色
（3）步驟E中“某操作”是蒸餾．
（4）若實(shí)驗(yàn)用的H₂O₂溶液的密度為1g/cm³，假定所加H₂O₂溶液恰好完全反應(yīng)完，則該紫菜中碘的含量可表示為：$\frac{\frac{a×3%}{34}×2×127}{\frac{m}{100}}$g/100g（結(jié)果不化簡(jiǎn)）

Answer 1

分析 （1）碘的提取和含碘量測(cè)定應(yīng)先：C．取干燥的紫菜m g于坩堝中灼燒，A．將灼燒后的紫菜灰溶于水，配成懸濁液，過濾；D．向?yàn)V液中滴加硫酸酸化的3%的H₂O₂溶液a mL，充分反應(yīng)；B．將水溶液和試劑甲加入分液漏斗中，震蕩后靜置，放出下層溶液備用；E．對(duì)下層溶液進(jìn)行某操作，得到碘單質(zhì)并回收試劑甲；
（2）步驟D中發(fā)生的是過氧化氫氧化碘離子為碘單質(zhì)；實(shí)驗(yàn)過程中碘離子、過氧化氫都可以和高錳酸鉀溶液發(fā)生反應(yīng)使之褪色；
（3）對(duì)下層溶液進(jìn)行某操作，得到碘單質(zhì)并回收試劑甲，利用物質(zhì)的沸點(diǎn)不同通過蒸餾方法得到；
（4）所加H₂O₂溶液恰好完全反應(yīng)完全，依據(jù)化學(xué)方程式定量關(guān)系計(jì)算碘離子物質(zhì)的量計(jì)算碘元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）碘的提取和含碘量測(cè)定應(yīng)先：C．取干燥的紫菜m g于坩堝中灼燒，A．將灼燒后的紫菜灰溶于水，配成懸濁液，過濾；D．向?yàn)V液中滴加硫酸酸化的3%的H₂O₂溶液a mL，充分反應(yīng)；B．將水溶液和試劑甲加入分液漏斗中，震蕩后靜置，放出下層溶液備用；E．對(duì)下層溶液進(jìn)行某操作，得到碘單質(zhì)并回收試劑甲，實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行合理的排序?yàn)椋篊ADBE；
故答案為：CADBE；
（2）步驟D中發(fā)生的是過氧化氫氧化碘離子為碘單質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式為：2H⁺+H₂O₂+2I^-=I₂+2H₂O；實(shí)驗(yàn)過程中碘離子、過氧化氫都可以和高錳酸鉀溶液發(fā)生反應(yīng)使之褪色；步驟D中的H₂O₂可能有剩余，取少量酸性高錳酸鉀溶液，向其中滴加D中反應(yīng)后的溶液，若溶液褪色則說明還剩余H₂O₂．小組乙同學(xué)認(rèn)為該結(jié)論存在不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤剑��?qǐng)指出你認(rèn)為不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤�，若步驟D中I^-未反應(yīng)完，剩余的I^-也可使高錳酸鉀溶液褪色；
故答案為；2H⁺+H₂O₂+2I^-=I₂+2H₂O；若步驟D中I^-未反應(yīng)完，剩余的I^-也可使高錳酸鉀溶液褪色；
（3）對(duì)下層溶液進(jìn)行某操作，得到碘單質(zhì)并回收試劑甲，利用物質(zhì)的沸點(diǎn)不同通過蒸餾方法得到；
故答案為：蒸餾；
（4）所加H₂O₂溶液恰好完全反應(yīng)完全，依據(jù)化學(xué)方程式定量關(guān)系計(jì)算碘離子物質(zhì)的量計(jì)算碘元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
            2H⁺+H₂O₂+2I^-=I₂+2H₂O
                 1    2
aml×1g/cm³×3%      n
n=$\frac{aml×1g/c{m}^{3}×3%}{34g/mol}×2$；

則該紫菜中碘的含量可表示=$\frac{\frac{a×3%}{34}mol×2×127g/mol}{\frac{m}{100}g}$=$\frac{\frac{a×3%}{34}×2×127}{\frac{m}{100}}$；
故答案為：$\frac{\frac{a×3%}{34}×2×127}{\frac{m}{100}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)含量的測(cè)定，為高考常見題型，題目涉及對(duì)實(shí)驗(yàn)原理與操作步驟的理解、化學(xué)計(jì)算、物質(zhì)組成的測(cè)定等，難度較大，是對(duì)所需知識(shí)的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與分析問題、解決問題的能力，理解實(shí)驗(yàn)原理是解答的關(guān)鍵．