题目内容
用离子交换法从海带中提取碘是一种较为先进的制碘工艺应用技术。
①浸泡海带:取海带500g,加13~15倍水量分两次浸泡,得浸出液6000mL左右,碘含量为0.5g/L。
②碱化浸出液除褐藻糖胶:即海带浸出液1000mL,加入浓度为40% 的NaOH溶液,控制pH值为12左右,充分搅拌后使褐藻酸钠絮状沉淀而沉降。采用倾析法分离出清液。
③氧化游离:向上述清液中加入浓度为6mol× L-1的H2SO4溶液,使pH值为1.5~2。往酸化后溶液中加入NaClO溶液或H2O2溶液,充分搅拌并观察溶液颜色变化。待溶液由淡黄逐渐变成棕红色即表明I-离子已转变为多碘离子(I3-)。
④交换吸附:氯型强碱性阴离子交换树脂(R—Cl表示)注入交换柱中(树脂层高度为12cm),如右图连接交换装置,待溶液全部通过后,树脂颜色变为黑红色。
⑤洗脱:分两步进行
第一步:取8~10% 的NaOH溶液40mL注入交换柱中。在强碱作用下,树脂颜色逐渐变浅,待树脂基本褪色后,放出溶液,收集于一小烧杯中为碱性洗脱液。
第二步:取10% 的NaCl溶液40mL注入上述交换柱中。稍待一会儿,慢慢放出溶液收集于另一小烧瓶中,为氯化钠洗脱液。
⑥往碱性洗脱液中滴加H2SO4溶液(6mol/L),烧杯底部会析出一层泥状粗碘。
⑦往氯化钠洗脱液中滴加H2SO4溶液(6mol/L)使之酸化,再滴加10% 的NaNO2溶液(在通风橱中进行)。待溶液由无色转变为棕红色直至出现棕黑色浑浊。
⑧离心分离即得粗碘。
试回答下列问题
(1)步骤③在酸性条件下用NaClO(或H2O2)氧化碘的离子方程式: ,
及I2 +I-I3-。如何用化学方法检验有多碘离子生成 。
(2)第④步发生的离子反应为: 。
(3)步骤⑤洗脱时第一步发生的离子反应为(洗脱液中含有I-和IO3-离子):
;第二步洗脱发生的离子反应为: 。
(4)步骤⑦发生反应的离子方程式为 。
①浸泡海带:取海带500g,加13~15倍水量分两次浸泡,得浸出液6000mL左右,碘含量为0.5g/L。
②碱化浸出液除褐藻糖胶:即海带浸出液1000mL,加入浓度为40% 的NaOH溶液,控制pH值为12左右,充分搅拌后使褐藻酸钠絮状沉淀而沉降。采用倾析法分离出清液。
③氧化游离:向上述清液中加入浓度为6mol× L-1的H2SO4溶液,使pH值为1.5~2。往酸化后溶液中加入NaClO溶液或H2O2溶液,充分搅拌并观察溶液颜色变化。待溶液由淡黄逐渐变成棕红色即表明I-离子已转变为多碘离子(I3-)。
④交换吸附:氯型强碱性阴离子交换树脂(R—Cl表示)注入交换柱中(树脂层高度为12cm),如右图连接交换装置,待溶液全部通过后,树脂颜色变为黑红色。
⑤洗脱:分两步进行
第一步:取8~10% 的NaOH溶液40mL注入交换柱中。在强碱作用下,树脂颜色逐渐变浅,待树脂基本褪色后,放出溶液,收集于一小烧杯中为碱性洗脱液。
第二步:取10% 的NaCl溶液40mL注入上述交换柱中。稍待一会儿,慢慢放出溶液收集于另一小烧瓶中,为氯化钠洗脱液。
⑥往碱性洗脱液中滴加H2SO4溶液(6mol/L),烧杯底部会析出一层泥状粗碘。
⑦往氯化钠洗脱液中滴加H2SO4溶液(6mol/L)使之酸化,再滴加10% 的NaNO2溶液(在通风橱中进行)。待溶液由无色转变为棕红色直至出现棕黑色浑浊。
⑧离心分离即得粗碘。
试回答下列问题
(1)步骤③在酸性条件下用NaClO(或H2O2)氧化碘的离子方程式: ,
及I2 +I-I3-。如何用化学方法检验有多碘离子生成 。
(2)第④步发生的离子反应为: 。
(3)步骤⑤洗脱时第一步发生的离子反应为(洗脱液中含有I-和IO3-离子):
;第二步洗脱发生的离子反应为: 。
(4)步骤⑦发生反应的离子方程式为 。
(1)2I-+ClO-+2H+ = I2+Cl-+H2O(或 2I-+2H++H2O2=I2+2H2O); 用淀粉试纸
(2)R-Cl+I3-= R-I3+Cl-
(3)3R-I3+6OH- = 3R-I+5I-+IO3-+3H2O;R-I+Cl- = R-Cl+I-。
(4)2I-+2NO2-+4H+ = I2+2NO↑+2H2O
本题考查用离子交换法从海带中提取碘。(1)NaClO(或H2O2)在酸性条件下有强氧化性,将I-氧化成I2;(2)离子交换的原理,根据颜色变化可知,I3-交换Cl-,方程式为R-Cl+I3-= R-I3+Cl- ;(3)在强碱作用下,树脂颜色逐渐变浅,根据洗脱液中含有I-和IO3-离子,说明R-I3转化为I-和IO3-,方程式为:3R-I3+6OH- = 3R-I+5I-+IO3-+3H2O;加入Cl-与I-交换,R-I+Cl- = R-Cl+I-;(4)在酸性条件下NO2-具有氧化性,将I-氧化成 I2。
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