题目内容

3.碘及其化合物可广泛用于医药和工业生产等.
(1)实验室用海带提取I2时操作步骤依次为:灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取(或萃取分液)及蒸馏.
(2)灼烧海带时除需要三脚架、酒精灯、玻璃棒外,还需要的实验仪器是坩埚(或瓷坩埚)、泥三角.
(3)“过滤”后溶液中含一定量硫酸盐和碳酸盐.现要检验溶液中的I-,需选择的试剂组合及其先后顺序是ba.(选填编号)
a.AgNO3溶液       b.Ba(NO32溶液      c.BaCl2溶液      d.CaCl2溶液
(4)在海带灰滤液中加入适量氯水后一定存在I2,可能存在IO3-
请补充完整检验含I2溶液中是否含有IO3-的实验方案(可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液):
①取适量含I2溶液用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;
②从水层取少量溶液,加入1~2 mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明滤液中含有IO3-,若溶液不变蓝,说明滤液中不含有IO3-
(5)分解水可用SO2/I2循环法.该法共涉及三步化学反应.SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4;2H2SO4$\stackrel{△}{→}$ 2SO2↑+O2↑+2H2O;2HI$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H2+I2.与传统的分解水的方法相比,本法的优点是节约电能;缺点是使用能造成污染环境的SO2

分析 (1)海带中碘以离子形式存在,烧、溶解、过滤后,需要加氧化剂转化为碘单质,再萃取碘;
(2)灼烧海带时在坩埚中进行;
(3)“过滤”后溶液中含一定量硫酸盐和碳酸盐.现要检验溶液中的I-,显加硝酸钡排除硫酸盐和碳酸盐的干扰,再利用硝酸银检验碘离子;
(4)检验含I2溶液中是否含有IO3-,萃取后,利用水层是否具有氧化性来说明;
(5)分解水可用SO2/I2循环法,先发生氧化还原反应生成硫酸、HI,再发生硫酸的分解、HI的分解反应,从而避免电解水的能源消耗,但有二氧化硫的排放.

解答 解:(1)海带中碘以离子形式存在,烧、溶解、过滤后,需要加氧化剂转化为碘单质,再萃取碘,则步骤为灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取(或萃取分液) 及蒸馏,
故答案为:氧化;萃取(或萃取分液);
(2)灼烧海带时在坩埚中进行,则需要的仪器为三脚架、酒精灯、玻璃棒、坩埚(或瓷坩埚)、泥三角,故答案为:坩埚(或瓷坩埚)、泥三角;
(3)“过滤”后溶液中含一定量硫酸盐和碳酸盐.现要检验溶液中的I-,显加硝酸钡排除硫酸盐和碳酸盐的干扰,再利用硝酸银检验碘离子,则需选择的试剂组合及其先后顺序是ba,故答案为:ba;
(4)检验含I2溶液中是否含有IO3-,步骤为①取适量含I2溶液用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;②从水层取少量溶液,加入1~2 mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明滤液中含有IO3-,若溶液不变蓝,说明滤液中不含有IO3-
故答案为:从水层取少量溶液,加入1~2 mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明滤液中含有IO3-,若溶液不变蓝,说明滤液中不含有IO3-
(5)分解水可用SO2/I2循环法,先发生氧化还原反应生成硫酸、HI,再发生硫酸的分解、HI的分解反应,涉及的反应为SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4、2H2SO4 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO2↑+O2↑+2H2O、2HI$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H2+I2,与传统的分解水的方法相比,本法的优点是节约电能;缺点是使用能造成污染环境的SO2
故答案为:SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4;2HI$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H2+I2;节约电能;使用能造成污染环境的SO2

点评 本题考查海水资源利用及分离提纯实验方案的设计,为高频考点,把握氧化还原反应原理、离子检验及实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,题目难度中等.

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