Question

【题目】以干海带为原料提取碘单质和氯化钾的过程主要分三步：完成下列填空：

(1)步骤一：灼烧干海带，使其灰化后用热水浸泡、过滤，制得原料液，含有氯化钾等物质。实验室灼烧海带应放在____(填写仪器名称)中加热，选用热水而不是冷水浸泡海带灰的目的是____。

(2)步骤二：原料液经结晶过滤分离出氯化钾后，向滤液中通适量氯气氧化I－，制得富碘溶液。实验室模拟氧化过程的实验装置如图所示。

装置中A部分用于制取氯气，实验室制取氯气通常有两种方案：一是在强酸性条件下用氧化剂氧化Cl－；二是电解法。限用图D中的仪器(支撑仪器、导管、导线、石墨棒和橡皮塞除外)，能实现的反应是___(选填编号)。

a．2NaCl(s)＋MnO2＋2H2SO4(浓)MnSO4＋Cl2↑＋Na2SO4＋2H2O

b．2KMnO4＋16HCl(浓)→2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O

c．2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑

d．4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

广口瓶B中发生反应的离子方程式是____。装置C中NaOH的作用是___。

(3)步骤三：取100 mL B中富碘溶液，按如下流程分离碘单质。

萃取Ⅱ和酸化过程发生的离子反应方程式分别是：

3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O；____；

萃取剂X应选择____(选填编号)。

a．100mL苯 b．10mL乙醇 c．10 mLCCl4 d．10mL己烯

实验室进行萃取操作的仪器是_____。操作Ⅰ的名称是___。

(4)分离出的KCl样品中常含有少量NaCl和K2CO3等物质，设计实验用沉淀法测定氯化钾样品中K2CO3的质量分数：①要用到的化学试剂是___(填写化学式)；②要测定的物理量是_____。

Answer 1

【答案】坩埚 加快溶解速率 bc Cl2+2I-=I2+2Cl- 吸收未反应的氯气，防止污染 5I-+IO3-+6H＋=3I2+3H2O c 分液漏斗 过滤 BaCl2或CaCl2 样品质量和干燥沉淀质量

【解析】

(1)灼烧固体应选择坩埚来加热灼烧，温度升高物质溶解度增大，热水能加快物质溶解的速度；

(2)氯气制备：方法一，是在强酸性条件下用氧化剂氧化Cl-，实现该反应是常温下发生的氧化还原反应，据此选择实现此条件下的反应，方法二，是电解法，限用图D中的仪器是电解饱和食盐水得到氯气，原料液经结晶过滤分离出氯化钾后，向滤液中通适量氯气氧化I-，制得富碘溶液，过量的氯气不能直接排放到空气中，用装置C中氢氧化钠溶液吸收避免污染；

(3)向萃取II溶液中加入NaOH溶液，溶液中先发生歧化反应产生I-、IO3-，然后在酸性条件下，这两种离子再反应变为I2，萃取是一种常用的分离液-液混合物的方法，它是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同（溶质在萃取剂中的溶解度要大于在原溶剂中的溶解度），用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作，分液是把互不相溶的两种液体分开的操作，一般分液都是与萃取配合使用的；操作Ⅰ后得到碘单质固体，说明操作Ⅰ为过滤；

(4)氯化钾样品中含K2CO3，测定K2CO3的质量分数，需要加入试剂沉淀碳酸根离子且不引入新的杂质，测定样品质量和生成沉淀质量，依据元素守恒计算碳酸钾的质量分数。

(1)灼烧干海带，使其灰化后用热水浸泡、过滤，制得原料液，含有氯化钾等物质。实验室灼烧海带应放在坩埚中加热，选用热水而不是冷水浸泡海带灰的目的是加快溶解速率；

(2)氯气制备方法：方法一是在强酸性条件下用氧化剂氧化Cl-，实现该反应是常温下发生的氧化还原反应，据此选择实现此条件下的反应；方法二是电解法，限用图D中的仪器是电解饱和食盐水得到氯气。

a.2NaCl(s)+MnO2+2H2SO4(浓)MnSO4+Cl2↑+Na2SO4+2H2O，反应需要加热，a错误；b.2KMnO4+16HCl(浓)→2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O，此反应不需要加热常温下发生反应生成氯气，b正确；

c.2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，反应是通电电解氯化钠溶液，是利用氯碱工业原理，c正确；

d.4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，反应需要加热反应，d错误；

故合理选项是bc；

原料液经结晶过滤分离出氯化钾后，向滤液中通适量氯气氧化I-，制得富碘溶液，广口瓶B中是发生反应的离子方程式是 Cl2+2I-=I2+2Cl-，过量的氯气不能直接排放到空气中，用装置C中氢氧化钠溶液吸收，避免污染；

(3)向萃取后的溶液中加入NaOH溶液，先发生歧化反应，产生I-、IO3-，然后酸化，I-、IO3-、H+发生归中反应产生I2，反应方程式为5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O，萃取剂X应选择不溶于水的有机溶剂且碘单质在其中溶解性大，

a.苯不溶于水，碘单质在苯中溶解性大，但100mL苯的体积和溶液体积相同，萃取碘单质后浓度小，试剂浪费，a错误；

b.10mL乙醇和水溶液混溶，不能分层，不能做萃取剂，b错误；

c.10mLCCl4 和水溶液不溶，能分层且碘单质在其中溶解性大，可以作萃取剂， c正确； d.10mL己烯和碘单质发生加成反应，不能做萃取剂，d错误；

故合理选项是c；

实验室进行萃取操作需要的仪器是分液漏斗，操作Ⅰ后得到碘单质固体，说明操作Ⅰ为过滤；

(4)用沉淀法测定氯化钾样品中K2CO3的质量分数，称量一定质量的样品，在烧杯中溶解，加入过量BaCl2或CaCl2溶液，沉淀CO32-离子生成沉淀，过滤得到沉淀，洗涤、干燥，称量沉淀质量，计算沉淀物质的量，结合碳元素守恒，计算出碳酸钾质量，进而得到碳酸钾的质量分数。故①要用到物质的化学试剂是BaCl2或CaCl2； ②要测定的物理量是需要测定样品质量和干燥沉淀质量。