题目内容
材料一:苏教版《化学1(必修)》工业上从海产品(海带)中获取碘的流程图如下:回答(1)~(3)三个小题:
(1)上述生产流程的第一步是“浸泡”,它的实验目的是
(2)“氧化”这一操作中可供选用的试剂:Cl2、Br2、浓硫酸和H2O2(滴加稀硫酸),从无污染角度考虑,你认为选择的合适试剂是
(3)上述的生产流程中,“提纯获得单质碘”一般认为经历两步,你认为应选择的实验装置分别是
材料二:我国实际工业利用海带制取碘,采用的是离子交换法,其流程如下:
淡干海带→浸泡→浸泡液净化→上层清液→酸化→氧化→离子交换树脂吸附→解吸→碘析→精制→成品碘↓残渣(加热)→上层清液→返回
试回答(4)~(6)三个小题:
(4)实际工业生产中,酸化、氧化的方法是先加入硫酸酸化,使pH降低到2,然后加入次氯酸钠一类的氧化剂,使碘离子氧化.工业通常不用氯气氧化原因是:
(5)有资料显示,为减少化学物质对环境的污染,工业可以采用电化学法制备,在
(6)上述的生产流程中离子交换树脂是用碱性树脂吸附,再用亚硫酸钠一类还原剂解吸,请问树脂吸附的碘元素状态是
分析:(1)根据步骤后一步骤知该操作是得到含碘离子的溶液;
(2)过氧化氢将碘离子氧化成碘单质,而自身被还原成水,符合无污染要求;
(3)根据用萃取剂萃取碘单质和用蒸馏提取萃取剂中的碘进行解答;
(4)根据氯气的性质进行解答;次氯酸钠中氯元素为+1价,具有强氧化性;
(5)电解时阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,碘离子变成碘单质,发生氧化反应;
(6)根据我国实际工业利用海带制取碘的流程图进行解答.
(2)过氧化氢将碘离子氧化成碘单质,而自身被还原成水,符合无污染要求;
(3)根据用萃取剂萃取碘单质和用蒸馏提取萃取剂中的碘进行解答;
(4)根据氯气的性质进行解答;次氯酸钠中氯元素为+1价,具有强氧化性;
(5)电解时阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,碘离子变成碘单质,发生氧化反应;
(6)根据我国实际工业利用海带制取碘的流程图进行解答.
解答:解:(1)将海带加水,经过浸泡后,就可用氯气氧化,氯气氧化的是碘离子,所以该操作是从海带中获得碘离子,
故答案为:从海带中获得碘离子;
(2)碘离子在酸性条件下可被MnO2氧化2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O,二价锰离子是金属离子对环境有污染,Cl2氧化2I-+Cl2═I2+2Cl-,生成Cl-,对环境有污染,双氧水(H2O2)可氧化碘离子,2I-+H2O2+2H+═I2+2H2O而自身被还原成水,符合无污染要求,
故答案为:H2O2;2I-+H2O2+2H+═I2+2H2O;
(3)提纯获得单质碘,先需用萃取剂萃取碘水中的碘,用分液漏斗组成的萃取装置,选D,从萃取剂中提取碘单质,需用蒸馏装置,需选C,
故答案为:DC;
(4)氯气是有毒的气体,氯气对环境污染大,且储存与运输不方便,次氯酸钠中氯元素为+1价,具有强氧化性,可将碘离子氧化成单质碘,自身被还原成-1价的氯,方程式为2I-+ClO-+2H+═I2+H2O+Cl-,
故答案为:氯气对环境污染大,且储存与运输不方便;2I-+ClO-+2H+═I2+H2O+Cl-;
(5)电化学法制备单质碘,需将碘离子氧化成碘单质,发生氧化反应,电解时阳极发生氧化反应,反应为2I--2e-═I2,
故答案为:阳极;2I--2e-═I2;
(6)从我国实际工业利用海带制取碘的流程图可知,用用碱性树脂吸附,是在碘离子氧化之后,说明此时吸附的是碘单质,所以属于游离态,再用亚硫酸钠一类还原剂解吸,说明碘单质发生还原反应,生成碘离子,所以需氧化剂,
故答案为:游离态;A.
故答案为:从海带中获得碘离子;
(2)碘离子在酸性条件下可被MnO2氧化2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O,二价锰离子是金属离子对环境有污染,Cl2氧化2I-+Cl2═I2+2Cl-,生成Cl-,对环境有污染,双氧水(H2O2)可氧化碘离子,2I-+H2O2+2H+═I2+2H2O而自身被还原成水,符合无污染要求,
故答案为:H2O2;2I-+H2O2+2H+═I2+2H2O;
(3)提纯获得单质碘,先需用萃取剂萃取碘水中的碘,用分液漏斗组成的萃取装置,选D,从萃取剂中提取碘单质,需用蒸馏装置,需选C,
故答案为:DC;
(4)氯气是有毒的气体,氯气对环境污染大,且储存与运输不方便,次氯酸钠中氯元素为+1价,具有强氧化性,可将碘离子氧化成单质碘,自身被还原成-1价的氯,方程式为2I-+ClO-+2H+═I2+H2O+Cl-,
故答案为:氯气对环境污染大,且储存与运输不方便;2I-+ClO-+2H+═I2+H2O+Cl-;
(5)电化学法制备单质碘,需将碘离子氧化成碘单质,发生氧化反应,电解时阳极发生氧化反应,反应为2I--2e-═I2,
故答案为:阳极;2I--2e-═I2;
(6)从我国实际工业利用海带制取碘的流程图可知,用用碱性树脂吸附,是在碘离子氧化之后,说明此时吸附的是碘单质,所以属于游离态,再用亚硫酸钠一类还原剂解吸,说明碘单质发生还原反应,生成碘离子,所以需氧化剂,
故答案为:游离态;A.
点评:本题主要考查从海带中提取碘的实验,明确物质的分离方法及碘单质的性质是解答的关键,题目难度中等.
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