Question

5．海帶中含有豐富的碘．為了從海帶中提取碘，某研究性學習小組設計并進行了以下實驗：

（1）從上述步驟中可知，海帶中含有的碘元素的主要存在形式是I^-（填化學式）．
（2）步驟①灼燒海帶時，除需要三腳架、泥三角外，還需要用到的實驗儀器是CD
（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．燒杯      B．表面皿       C．坩堝       D．酒精燈      E．干燥器
（3）步驟⑥是從含碘苯溶液中分離出單質碘和回收苯，還需經過蒸餾，指列實驗裝置（圖2）中的錯誤之處．
①溫度計水銀球位置沒有放在蒸餾燒瓶的支管口；
②冷凝管中的水流方向錯誤；
③加熱時在燒杯上沒有墊石棉網；
進行上述蒸餾操作時，使用水浴的原因是受熱均勻，容易控制反應溫度，反應溫度低于100℃；最后晶態碘在蒸餾燒瓶里聚集．
（4）步驟④反應的離子方程式是2I^-+4H⁺+MnO₂=I₂+Mn²⁺+2H₂O．若用碘鹽中的KIO₃作氧化劑，在酸性溶液中氧化I^-，寫出反應的離子方程式5I^-+6H⁺+IO₃^-=3I₂+3H₂O．
（5）檢驗海帶中是否含有碘元素，可以在步驟④后進行，檢驗時可用的試劑是淀粉．
（6）步驟⑤中，某學生選擇用苯來提取碘，其實驗操作可分解為如下幾步：
（A）把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺的鐵圈中； （B）把50毫升碘水和15毫升苯加入分液漏斗中，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）將分液漏斗上口倒出上層溶液；（G）將漏斗上口的玻璃塞打開或使塞上的凹槽或小孔對準漏斗口上的小孔； （H）靜置，分層．就此實驗，完成下列填空：
正確操作步驟的順序是C→B→D→A→G→H→E→F．

Answer 1

分析 從海帶中提取碘：海帶灼燒后得到海帶灰浸泡后得到海帶灰的濁液，將懸濁液分離為殘渣和含碘離子溶液應選擇過濾的方法，過濾得到含碘離子的溶液加入二氧化錳和稀硫酸氧化碘離子為碘單質，離子方程式為：2I^-+MnO₂+4H⁺=Mn²⁺+I₂+2H₂O，得到含碘水溶液，加入有機溶劑苯，萃取分液得到含碘的苯溶液，通過蒸餾得到碘單質，
（1）步驟③得到含碘離子的溶液；
（2）MnO₂具有較強的氧化性，在酸性條件下可氧化碘離子；Cl₂或雙氧水（H₂O₂）可氧化碘離子；
（3）根據蒸餾實驗的注意事項回答；水浴加熱試管內試劑受熱比較均勻；步驟⑥是從含碘苯溶液中分離出單質碘和回收苯；所以碘在蒸餾燒瓶中聚集；
（4）MnO₂具有較強的氧化性，在酸性條件下可氧化碘離子；若用碘鹽中的KIO₃作氧化劑，在酸性溶液中氧化I^-，反應生成碘單質；
（5）根據碘單質遇到淀粉變藍的特性來檢驗；
（6）CCl₄從碘水中萃取碘并用分液漏斗分離兩種溶液，操作為查漏→裝液→振蕩→靜置→分液．

解答 解：（1）步驟③得到含碘離子的溶液，說明海帶中是化合態的碘元素，主要存在形式是I^-，故答案為：I^-；
（2）灼燒固體物質一般使用（瓷）坩堝，而坩堝加熱需要用泥三腳支撐然后放在三腳架上，三腳架下面的空間放酒精燈，灼燒海帶時，除需要三腳架、泥三角外，還需要用到的實驗儀器是，坩堝、酒精燈、坩堝鉗；
故答案為：CD；
（3）根據蒸餾的注意事項可知，圖中出現以下錯誤：
①溫度計水銀球的位置錯誤，應與蒸餾瓶支管下沿平齊；
②燒杯下沒墊石棉網，否則加熱時會受熱不均而炸裂；
③冷冷凝管中凝水的流向錯誤，冷水應從下方進，上方出；又用酒精燈直接加熱溫度變化快，而水浴加熱試管內試劑受熱比較均勻，
故答案為：①溫度計水銀球的位置錯誤，應與蒸餾瓶支管下沿平齊；②燒杯下沒墊石棉網，否則加熱時會受熱不均而炸裂；③冷冷凝管中凝水的流向錯誤，冷水應從下方進，上方出；試劑受熱均勻；
反應溫度低于100℃，受熱均勻，容易控制反應溫度；步驟⑥是從含碘苯溶液中分離出單質碘和回收苯；所以碘在蒸餾燒瓶中聚集；
故答案為：溫度計水銀球位置沒有放在蒸餾燒瓶的支管口；冷凝管中的水流方向錯誤；加熱時在燒杯上沒有墊石棉網；受熱均勻；容易控制反應溫度；反應溫度低于100℃；蒸餾燒瓶；
（4）碘離子在酸性條件下可被MnO₂氧化；Cl₂或雙氧水（H₂O₂）可氧化碘離子，反應的離子方程式為：2I^-+MnO₂+4H⁺=Mn²⁺+I₂+2H₂O，若用碘鹽中的KIO₃作氧化劑，在酸性溶液中氧化I^-，反應的離子方程式為：5I^-+6H⁺+IO₃^-=3I₂+3 H₂O，
故答案為：2I^-+MnO₂+4H⁺=Mn²⁺+I₂+2H₂O；   5I^-+6H⁺+IO₃^-=3I₂+3 H₂O；
（5）碘遇淀粉變藍色，故答案為：淀粉；
（6）CCl₄從碘水中萃取碘并用分液漏斗分離兩種溶液，操作為查漏→裝液→振蕩→靜置→分液，則步驟為C→B→D→A→G→H→E→F，故答案為：C；B；D；H．

點評 本題考查了分液的步驟和萃取劑的選擇，選擇萃取劑緊扣萃取劑的選擇標準判斷即可，要注意分餾汽油和熱裂汽油在性質上的不同，題目難度中等．