Question

10．洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素，主要以碘化物形式存在．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：

（提示：Cl₂和I^-可發生置換反應）
（1）灼燒海帶時需要用到的實驗儀器是ABCDE（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．坩堝  B．坩堝鉗  C．三腳架  D．泥三角E．酒精燈
（2）過程②中充入足量Cl₂的目的是將I^-全部氧化為I₂，反應的離子方程式為Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂．
（3）操作③中所用的有機試劑可以是CCl₄（只填一種）．
（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）加入分液漏斗中，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，不時旋開活塞放氣，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．上述G步操作的目的是保持分液漏斗內外壓力平衡，使液體易于流下；
b．最后碘的有機溶液是通過選苯則填“漏斗上口，選CCl₄則填“漏斗下口獲得（填“漏斗上口”或“漏斗下口”）．
（5）若要檢驗提取碘后的水溶液中是否還含有單質碘，可以取樣加入淀粉溶液，觀察顏色變化．
（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，觀察圖所示實驗裝置，指出其錯誤有3處．

（7）進行上述蒸餾操作時，使用水浴的原因是受熱比較均勻，溫度容易控制．

Answer 1

分析 海帶灰懸濁液過濾得到含I^-的溶液，溶液中充入足量的氯氣氧化碘離子為碘單質，加入萃取劑萃取分液得到含碘有機溶液，蒸餾得到碘單質，
（1）根據儀器的作用選取儀器，灼燒用坩堝，轉移坩堝用坩堝鉗，用帶鐵圈的鐵架臺或三腳架和泥三角上放置坩堝，用酒精燈進行加熱；
（2）過濾后的濾液中含碘離子，充入足量Cl₂可以被氧化為碘單質；
（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；
（4）a．不打開活塞，液體在大氣壓作用下無法流出；
b．上層液體從上口倒出，下層液體從下口流出；
（5）根據碘單質遇到淀粉會變藍色來檢驗是否還有碘單質；
（6）冷凝水應是下進上出，溫度計水銀球應與燒瓶支管口相平，大面積加熱玻璃儀器需要墊石棉網；
（7）水浴加熱的溫度是使試管內或燒杯內試劑受熱溫度均勻，具有長時間加熱溫度保持恒定的特點．

解答 解：（1）灼燒海帶時用坩堝盛放海帶，用帶鐵圈的鐵架臺或三腳架和泥三角上放置坩堝，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、帶鐵圈的鐵架臺或三腳架、泥三角、酒精燈，用坩堝鉗轉移坩堝，無需使用燒杯，
故答案為：ABCDE；
（2）步驟②用氯氣置換碘離子，其反應離子方程式為Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-；
故答案為：使I^-轉化為I₂，Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-；
（3）碘在萃取劑CCl中的溶解度大于在原溶劑水中的溶解度，碘和四氯化碳不反應，四氯化碳和水不能互溶，所以可以用四氯化碳作萃取劑，
故答案為：CCl₄；
（4）a．不打開活塞，液體在大氣壓作用下無法流出，
故答案為：保持分液漏斗內外壓力平衡，使液體易于流下；
b．上層液體從上口倒出，下層液體從下口流出；CCl₄ 的密度大于水的密度，故從漏斗下口流出，
故答案為：漏斗下口；
（5）提取碘后的水溶液中若是含有單質碘，則遇到淀粉會變藍色，可以取少量提取碘后的水溶液于試管中，加入幾滴淀粉試液，觀察是否出現藍色（如果變藍，說明還有單質碘），
故答案為：淀粉溶液；
（6）冷凝水應是下進上出，溫度計測量蒸氣的溫度，溫度計水銀球應與燒瓶支管口相平，燒杯加熱需要墊石棉網，其錯誤有3處，
故答案為：3；
（7）水浴加熱的溫度是使試管內或燒杯內試劑受熱溫度均勻，具有長時間加熱溫度保持恒定的特點，四氯化碳沸點：76.8℃，碘單質沸點為184℃，所以最后晶態碘在蒸餾燒瓶里聚集，
故答案為：受熱比較均勻，溫度容易控制；

點評 本題考查了海水資源的綜合利用，為高頻考點，涉及知識點較多，把握實驗流程及發生的反應、萃取劑的選取標準、蒸餾實驗原理及裝置等知識點為解答的關鍵，側重高頻考點的考查，題目難度中等．