Question

【题目】碘可利用的资源有限，因此碘的工业回收有重要意义。如图是某研究小组设计的从实验室含碘废液(主要含有、和淀粉等)中回收获得高纯碘晶体的流程。

已知：，，实验条件下不与发生氧化还原反应。回答下列问题：

(1)步骤I中，在装有含碘废液的烧杯中，先加入固体，在搅拌下溶解后，再慢慢加入硫酸铜溶液，硫酸铜的作用是________。

(2)下列有关步骤I的说法正确的是_________________。

A.实验中应调节为强酸性环境

B.溶液不能先于晶体加入，是为了防止生成的碘挥发而损失

C.加入硫代硫酸钠的量应控制至含碘废液的蓝色刚好褪去

D.溶液中含硫元素的离子可能有、、等

(3)步骤Ⅱ为反应生成碘并蒸馏出碘的过程，示意图如图所示：

①写出步骤Ⅱ的离子方程式________。

②步骤Ⅱ，检查装置气密性(此时关闭)，在圆底烧瓶中加入和固体及适量，其后续的操作顺序是________。(选择合理操作，并排序)

a.打开 b.关闭 c. 用酒精灯加热 d. 停止加热 e. 观察到圆底烧瓶中溶液紫色消失

③实验后期，发现玻璃管中少量碘晶体凝结，其处理的简易操作方法________；

(4)步骤Ⅲ中，主要涉及的操作依次是抽滤、洗涤、干燥和________。其中，抽滤、洗涤沉淀后的滤纸不能丢弃，应保留到后续操作中，其原因是________。

Answer 1

【答案】氧化剂，将溶液中碘元素富集到沉淀中 用酒精灯加热玻璃管碘晶体凝结处，使碘升华进入烧杯水中 升华 滤纸上有残留碘，可以通过后续干燥、升华回收，提高产率

【解析】

实验步骤是：I2与反应生成I-，生成的I-与自身含有的I-与Cu2+反应生成CuI沉淀；所生成的CuI在酸性条件下和FeCl3反应生成I2，再通过蒸馏得到高纯I2，据此解答。

(1).步骤I中，在装有含碘废液的烧杯中，先加入固体，发生反应，在搅拌下溶解后，再慢慢加入硫酸铜溶液，发生反应：，故硫酸铜的作用是：氧化剂，将溶液中碘元素富集到沉淀中，故答案为：氧化剂，将溶液中碘元素富集到沉淀中；

(2)A.在强酸性环境中硫代硫酸钠会发生歧化反应，A不正确；

B.如果先加入溶液，则会与I-反应生成I2，会有一部分I2挥发，降低利用率，而先加入晶体使I2转变为I-，所以晶体的作用是固定碘，B正确；

C. 加入硫代硫酸钠的量应过量，因为生成的I-与Cu2+反应后还会生成I2，加入过量的硫代硫酸钠能够提高利用率，C不正确；

D.根据反应方程式可知：溶液中含硫元素的离子可能有、、，D正确；

故选：BD；

(3).①步骤Ⅱ的反应式生成的CuI在酸性条件下和FeCl3反应生成I2，故答案为：；

②步骤Ⅱ，检查装置气密性(此时关闭)，在圆底烧瓶中加入和固体及适量，反应需要加热，所以接下来发生反应生成I2，I2在加热条件下升华，从圆底烧瓶内进入右侧烧杯中凝华成固体，当生成的I2完全升华后停止加热，打开开关K使内外压强一致，防止倒吸，故答案为：；

③因为I2单质易升华，故处理的操作方法是：酒精灯加热玻璃管碘晶体凝结处，使碘升华进入烧杯水中，故答案为：酒精灯加热玻璃管碘晶体凝结处，使碘升华进入烧杯水中；

(4).提纯碘单质的最好方法为升华，在干燥过程后会有一部分碘单质附着在滤纸上，故答案为：升华；滤纸上有残留碘，可以通过后续干燥、升华回收，提高产率。