Question

10．某研究小組欲從含I^-廢水中回收I₂，設計了如圖實驗流程：
請回答下列問題：
（1）操作②的名稱：蒸餾；
（2）若本實驗得到約10mL含碘水溶液，則操作②加入的CCl₄＜（填“＞”或“＜”）10mL，理由碘易溶于四氯化碳；
（3）實驗室用MnO₂制取Cl₂的離子反應方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，操作中Cl₂必需適量，因為過量的Cl₂會將I₂氧化成硫酸（HIO₃），寫出過量Cl₂和I₂在水溶液中反應的化學方程式5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl；
（4）已知CCl₄的沸點為76.8℃，小組同學組裝如圖所示裝置完成操作③，實驗中應用水浴加熱的目的是受熱均勻，但老師評價此實驗裝置存在二處錯誤，請指出溫度計插到了液體中、冷凝管進出水的方向顛倒．

Answer 1

分析 含I^-廢水沖入氯氣，發生氧化還原反應生成I₂，加入四氯化碳，發生萃取，然后進行蒸餾，可得到碘，
（1）操作②為有機物和碘的分離，可蒸餾；
（2）碘易溶于四氯化碳；
（3）實驗室用濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下制備氯氣，氯氣、碘在水溶液中發生氧化還原反應生成碘酸和HCl；
（4）蒸餾時，溫度計用于測量餾分的溫度，為充分冷凝，水應從下端進．

解答 解：含I^-廢水沖入氯氣，發生氧化還原反應生成I₂，加入四氯化碳，發生萃取，然后進行蒸餾，可得到碘，
（1）操作②為有機物和碘的分離，一般用蒸餾的方法，故答案為：蒸餾；
（2）碘易溶于四氯化碳，為便于振蕩，加入CCl₄小于10mL，故答案為：＜；碘易溶于四氯化碳；
（3）實驗室用濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下制備氯氣，反應的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，氯氣、碘在水溶液中發生氧化還原反應生成碘酸和HCl，反應方程式為5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl；
（4）水浴加熱，可使物質受熱均勻，溫度計控制的不是混合液的溫度，不能插到液體中，水銀球應該放在支管口處，冷凝管的使用原則是下口進水口，上口是出水口，
故答案為：受熱均勻；溫度計插到了液體中、冷凝管進出水的方向顛倒．

點評 本題主要考查物質的分離和提純等試驗基本操作，側重于學生的分析、實驗能力的考查，注意蒸餾操作是解答本題的關鍵，題目難度不大．