Question

4．海洋資源豐富，含有80多種元素．
Ⅰ．碘是人體必須的元素之一，海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的、以碘離子形式存在的碘元素．在實驗室中，從海藻里提取碘的流程和實驗裝置如下：

（1）指出上述提取碘的過程中有關實驗操作的名稱．
步驟③：過濾，步驟⑤：萃取．
（2）寫出步驟④對應反應的離子方程式：H₂O₂+2H⁺+2I^-═I₂+2H₂O．
（3）提取碘的過程中，可供選擇的有機試劑是C．（填編號）
A．酒精          B．醋酸          C．四氯化碳
Ⅱ．工業(yè)上通常使用空氣吹出法提取溴，所涉及到的三個步驟的離子方程式，第一步：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂；第二步：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-； 第三步Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂．
Ⅲ．（1）鋁是地殼中含量最多的金屬元素，但卻是較晚被冶煉出來的，在工業(yè)中冶煉鋁的反應方程式為2Al₂O₃$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．
（2）鋁熱還原法是冶煉熔點較高的金屬的一種重要方法，焊接鋼軌即用到此法．將干燥的氧化鐵粉末和鋁粉均勻混合后放入紙漏斗中（漏斗已事先處理好），并架在鐵架臺上，下面放置一個盛有沙子的蒸發(fā)皿．請寫出引發(fā)鋁熱反應的操作及該反應的化學方程式：
操作：在鋁熱劑的上面加少量KClO₃，中間插上鎂條并將其點燃；
化學方程式：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．
（3）為確定某鋁熱劑（氧化鐵粉末和鋁粉）的組成，分別進行下列實驗．若取10.7g樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測得生成的氣體（標準狀況）體積為3.36L，反應的化學方程式為2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，樣品中鋁的質量是2.7g．

Answer 1

分析 Ⅰ．海帶灼燒可生成水和二氧化碳，海帶灰中含有碘化鉀等物質，溶于水，浸泡過濾得到含有碘離子的溶液，加入氯水或通入氯氣，氯氣置換出碘，得到碘的水溶液，用四氯化碳萃取得到含碘的有機溶液，經蒸餾可得到碘，以此解答該題，
（1）步驟③用于分離固體和液體，步驟⑤是從溶液中提取碘，利用萃取分液；
（2）步驟④對應反應是過氧化氫與碘離子發(fā)生氧化還原反應生成碘；
（3）萃取的基本原則兩種溶劑互不相溶，且溶質在一種溶劑中的溶解度比在另一種大的多；
Ⅱ．海水提溴原理：先將濃縮海水中的Br-用氯氣氧化；再將溴吹入吸收塔，使溴蒸汽和二氧化硫吸收劑發(fā)生作用轉變成氫溴酸得到富集溴；用氯氣將富集的溴負離子氧化得到產品溴．
Ⅲ．（1）工業(yè)中冶煉鋁的反應是電解熔融的氧化鋁生成率和氧氣；
（2）Fe₂O₃與Al粉混合物發(fā)生鋁熱反應，實質是置換反應，生成鐵和氧化鋁，引發(fā)鋁熱反應是用鋁熱劑的上面加少量KClO₃，中間插上鎂條并將其點燃，由此分析解答；
（3）鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，根據氫氣的量可知鋁的質量；

解答 解：Ⅰ．海帶灼燒可生成水和二氧化碳，海帶灰中含有碘化鉀等物質，溶于水，浸泡過濾得到含有碘離子的溶液，加入氯水或通入氯氣，氯氣置換出碘，得到碘的水溶液，用四氯化碳萃取得到含碘的有機溶液，經蒸餾可得到碘，
（1）步驟③用于分離固體和液體，為過濾操作，步驟⑤從溶液中提取碘，為萃取操作，故答案為：過濾；萃取；
（2）步驟④對應反應是過氧化氫與碘離子發(fā)生氧化還原反應生成碘，反應的離子方程式為：H₂O₂+2H⁺+2I^-═I₂+2H₂O，
故答案為：H₂O₂+2H⁺+2I^-═I₂+2H₂O；
（3）萃取的基本原則兩種溶劑互不相溶，且溶質在一種溶劑中的溶解度比在另一種大的多，故可用四氯化碳、苯等，
故答案為：C；
Ⅱ．將溴吹入吸收塔，使溴蒸汽和二氧化硫吸收劑發(fā)生作用轉變成氫溴酸得到富集溴離子方程式為Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；
Ⅲ．（1）在工業(yè)中冶煉鋁的反應方程式為：2Al₂O₃$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O₂↑，
故答案為：2Al₂O₃$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O₂↑；
（2）Fe₂O₃與Al粉混合物發(fā)生鋁熱反應，實質是置換反應，生成鐵和氧化鋁，方程式為：2Al+Fe₂O₃═2Fe+Al₂O₃，引發(fā)鋁熱反應的實驗操作是在鋁熱劑的上面加少量KClO₃，中間插上鎂條并將其點燃，故答案為：在鋁熱劑的上面加少量KClO₃，中間插上鎂條并將其點燃；2Al+Fe₂O₃═2Fe+Al₂O₃；
（3）鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應的方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，
n（H₂）=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，由方程式可知n（Al）=0.1mol，m（Al）=0.1mol×27g/mol=2.7g，
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑；2.7．

點評 本題考查了海水資源的利用和提純、萃取分液的實驗基本操作、鋁及其性質和應用，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．