Question

【题目】实验室从含碘废液（除外，含有、、等）中回收碘，实验过程如下：

（1）向含碘废液中加入稍过量的溶液，将废液中的还原为，其离子方程式为__________；该操作将还原为的目的是___________________。

（2）操作的名称为__________。

（3）氧化时，在三颈瓶中将含的水溶液用盐酸调至约为2，缓慢通入，在40℃左右反应（实验装置如图所示）。实验控制在较低温度下进行的原因是__________________；仪器a、b的名称分别为：a__________、b__________；仪器b中盛放的溶液为__________。

（4）已知：；某含碘废水（约为8）中一定存在，可能存在、中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有、的实验方案（实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、溶液、溶液）。

①取适量含碘废水用多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在；

②__________________；

③另从水层中取少量溶液，加入淀粉溶液，加盐酸酸化后，滴加溶液，若溶液变蓝说明废水中含有；否则说明废水中不含有。

（5）二氧化氯（，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂和水处理剂。现用氧化酸性含废液回收碘。

①完成氧化的离子方程式：ClO2+I-1+__________=+Cl-1+____________________________；

②若处理含相同量的废液回收碘，所需的物质的量是的______倍。

Answer 1

【答案】SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42- 使CCl4中的碘进入水层 分液 使氯气在溶液中有较大的溶解度 球形冷凝管 锥形瓶 NaOH溶液 从水层中取少量溶液，加入1~2mL淀粉溶液，加入盐酸酸化，滴加氯化铁溶液，若溶液变蓝色（发生的反应为2I-+2Fe3+=2Fe2++I2）说明废水中含I-，否则不含I- 2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O 2.5

【解析】

含碘废液含有CCl4、I2、I-等，加入亚硫酸钠溶液还原碘单质为碘离子，分液得到溶液中通入氯气氧化碘离子为碘单质，富集碘元素，加入四氯化碳萃取分液后，蒸馏法得到碘单质。结合氧化还原反应的规律和物质的性质分析解答。

(1)碘具有氧化性，能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠，自身被还原生成碘离子，离子反应方程式为SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-；碘微溶于水，而碘离子易溶于水，为了使更多的I元素进入水溶液应将碘还原为碘离子，故答案为：SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-；使CCl4中的碘进入水层；

(2)四氯化碳是难溶于水、密度比水大的液体，两者不互溶，分离互不相溶的液体采用分液的方法分离，所以操作X为分液，故答案为：分液；

(3)碘易升华，且氯气的溶解度随着温度的升高而减小，温度越高，氯气的溶解度越小，反应越不充分，所以应该在较低温度下进行反应；根据图示，仪器a、b分别为 球形冷凝管、锥形瓶；氯气、碘蒸气都有毒，不能直接排空，二者都能和氢氧化钠溶液反应生成无毒物质，所以用NaOH溶液吸收氯气和碘蒸气，故答案为：使氯气在溶液中有较大的溶解度； 球形冷凝管、锥形瓶；NaOH溶液；

(4)根据实验方案可知，①是排除水层中的碘单质，③是检验是否存在碘酸根离子，因此②是检验是否存在碘离子。碘离子具有还原性，能被氧化剂氧化生成碘单质，碘酸根离子具有氧化性，能被还原剂还原为碘，碘遇淀粉变蓝色，检验I-的方法为：从水层中取少量溶液，加入1~2mL淀粉溶液，加入盐酸酸化，滴加氯化铁溶液，若溶液变蓝色（发生反应为：2I-+2Fe3+=2Fe2++I2）说明废水中含I-，否则不含I-，故答案为：从水层中取少量溶液，加入1~2mL淀粉溶液，加入盐酸酸化，滴加氯化铁溶液，若溶液变蓝色（发生反应为：2I-+2Fe3+=2Fe2++I2）说明废水中含I-，否则不含I-；

(5)①用ClO2氧化酸性含I-废液回收碘，是二氧化氯在酸溶液中氧化碘离子生成碘单质，二氧化氯被还原为氯离子，ClO2～Cl-～5e-，2I-～I2～2e-，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O，故答案为：2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O；

②由氧化还原反应的电子守恒，每摩尔Cl2得到2mol电子，而每摩尔ClO2得到5mol电子，根据电子守恒，则处理含I-相同量的废液回收碘，所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍，故答案为：2.5。