Question

海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素，主要以碘離子形式存在．有一化學課外小組用海帶為原料制取少量碘單質，他們將海帶灼燒成灰，用水浸泡一段時間（以讓碘化物充分溶解在水中），得到海帶灰懸濁液，然后按以下實驗流程提取單質碘（2KI+C_l2═2KCl+I₂）

（1）灼燒海帶時需要用到的實驗儀器是

 

（從下列儀器中選出所需的儀器，用標號字母填寫在空白處）．
A．試管  B．瓷坩堝  C．坩堝鉗  D．蒸發皿   E．酒精燈
（2）指出提取碘的過程中有關的實驗操作名稱：①

 

 ③

 

 
（3）操作③中所用的有機試劑可以是

 

（只填一種），簡述選擇其理由

 

．
（4）操作過程③可以分解為如下幾步：
A．把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺的鐵圈中；
B．把50mL碘水和15mL有機溶劑（你所選的）加入分液漏斗中，并蓋好玻璃塞；
C．檢驗分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；
D．倒轉漏斗用力振蕩，并不時旋開活塞放氣，最后關閉活塞，把分液漏斗放正；
E．旋開活塞，用燒杯接收溶液；
F．從分液漏斗上口倒出上層液體；
G．將漏斗上口的玻璃塞打開或使塞上的凹槽與漏斗上口的小孔對準；
H．靜置、分層．
a．最后碘的有機溶液是通過

 

獲得（填“漏斗上口”或“漏斗下口”）．
（5）請設計一種檢驗提取碘后的水溶液中是否還含有單質碘的簡單方法：

 

．
（6）從含碘的有機溶液中提取碘和回收有機溶液，還需要經過蒸餾，觀察下圖所示實驗裝置，指出其錯誤之處并加以改正

 

．

（7）進行上述蒸餾操作時，使用水浴的原因是

 

，最后晶態碘在

 

里聚集．

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：實驗設計題

分析：海帶灰濁液經過濾后得到含有碘的濾液，在濾液中通入氯氣，可得到碘，加入四氯化碳等萃取劑，然后晶型萃取、分液可得到碘的有機溶液，經蒸餾可分離，
（1）根據儀器的作用選取儀器；
（2）分離不溶性固體和溶液采用過濾的方法，從碘水中獲得碘采用萃取的方法；
（3）操作③為萃取，萃取劑的選取標準是：溶質在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度，溶質和萃取劑不反應，萃取劑和原來溶劑不能互溶；
（4）根據有機溶劑與水密度的相對大小判斷；
（5）碘遇淀粉溶液變藍色；
（6）蒸餾過程中，冷凝管中離蒸餾燒瓶近的口是出水口，且溫度計測量的是蒸汽溫度；
（7）水浴加熱試管內試劑受熱比較均勻．

解答： 解：（1）灼燒海帶時用坩堝盛放海帶，用帶鐵圈的鐵架臺放置坩堝，用酒精燈進行加熱，所以灼燒海帶時需要用到的實驗儀器是坩堝、帶鐵圈的鐵架臺、酒精燈，實驗還需要坩堝鉗，故選BCE；
（2）將溶液和不溶性固體分離的方法是過濾，從碘水中獲取碘單質采用萃取的方法，
故答案為：過濾；萃取；
（3）萃取劑的選取標準是：溶質在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度，溶質和萃取劑不反應，萃取劑和原來溶劑不能互溶，四氯化碳符合萃取劑的選取標準，所以可以用四氯化碳作萃取劑，
故答案為：CCl₄；不溶于水且溶解碘的能力遠大于水；
（4）四氯化碳的密度大于水，所以四氯化碳在水的下層，則有機溶劑從分液漏斗的下口流出，故答案為：漏斗下口；
（5）碘遇淀粉溶液變藍色，要想檢驗碘單質，其操作方法是：取提取碘后的水溶液于試管中，加入淀粉溶液，不變藍，說明沒有I₂剩余，
故答案為：取提取碘后的水溶液于試管中，加入淀粉溶液，不變藍，說明沒有I₂剩余；
（6）蒸餾過程中，如果里蒸餾燒瓶近的進水口，溫度較高的蒸氣遇到冷水溫度急劇降低，則容易炸裂冷凝管，為防止冷凝管炸裂冷凝管中離蒸餾燒瓶近的口是出水口，且溫度計測量的是蒸汽溫度而不是溶液溫度，所以這兩處錯誤，
故答案為：溫度計應該插到支管口略靠下位置，冷卻水方向應該是下進上出；
（7）用酒精燈直接加熱溫度變化快，而水浴加熱蒸餾燒瓶內溶液受熱比較均勻，且溫度高時碘易升華，為防止碘升華，采用水浴加熱，碘在蒸餾燒瓶內聚集，
故答案為：控制溫度，使蒸餾燒瓶內液體受熱均勻，防止碘升華；蒸餾燒瓶．

點評：本題考查了海水資源的綜合利用，涉及知識點較多，萃取劑的選取標準、蒸餾時冷凝管中進出水口的判斷等知識點都是常考查點，且也是易錯點，注意把握實驗的原理和方法．