Question

3．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以I^-的形式存在．实验室中从海藻中提取碘的流程图如图如图1所示：

（1）写出提取碘的过程中有关实验操作的名称：①过滤，③萃取；写出操作步骤②中有关反应的离子方程式Cl₂+2I^-═2Cl^-+I₂．
（2）操作步骤③中，可以选择的试剂是BC．
A．乙醇     B．四氯化碳    C．苯    D．乙酸
（3）为使海藻灰中的I^-转化为含碘的有机溶液，实验室中有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网及必要的夹持仪器，还需要准备的仪器是分液漏斗、普通漏斗
（4）从含碘的有机溶液中提取碘，还要经过蒸馏，指出如图2所示蒸馏装置中的错误之处缺少石棉网；温度计位置不正确；冷凝管进出水方向颠倒．
（5）进行蒸馏操作时，使用水浴加热的原因是使蒸馏烧瓶受热均匀，控制加热温度使其不至过高，最后晶体碘收集在蒸馏烧瓶中．

Answer 1

分析 （1）分离固体与液体混合物应用过滤；依据碘单质易溶于有机溶剂，结合萃取分液操作解答；氯气具有氧化性，能够氧化碘离子生成单质碘；
（2）选用的萃取剂的原则：①和原溶液中的溶剂互不相溶； ②对溶质的溶解度要远大于原溶剂；
（3）依据蒸馏装置图分析判断，根据实验原理选择合适的仪器；
（4）蒸馏实验中蒸馏烧瓶加热应垫石棉网；温度计测定温度为蒸汽的温度；为达到最佳冷凝效果冷凝水与蒸汽流向相反，据此解答；
（5）有机溶剂沸点较低，控制温度不能过高，避免碘蒸气进入冷凝管，所以实验中使用水浴．碘是固态，因此最后晶体碘聚集在蒸馏烧瓶中．

解答 解：（1）依据流程图可知：操作①前为海带灰悬浊液，操作①后为含碘离子的溶液，可知操作①为分离固体与液体的操作为过滤；
依据流程图可知：操作③前为含碘水溶液，操作③后含碘的有机溶剂，所以操作③为萃取分液；
氯气具有氧化性，能够氧化碘离子生成单质碘，离子方程式：Cl₂+2I^-═2Cl^-+I₂；
故答案为：过滤；萃取分液；Cl₂+2I^-═2Cl^-+I₂；
（2）提取碘的过程中为萃取，萃取剂选择原则：①和原溶液中的溶剂互不相溶； ②对溶质的溶解度要远大于原溶剂，
A．乙醇与水互溶，不能萃取碘水中的碘，故A不选；
B．四氯化碳与水互不相溶，碘在四氯化碳中溶解度远远大于水中，故B选；
C．苯与水互不相溶，碘在苯中溶解度远远大于水中，故C选；
D．乙酸能够与水互溶，不能用乙酸萃取碘水中的碘，故D不选；
故选：BC；
（3）根据实验装置原理，使用的仪器有：烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网、漏斗，分液漏斗等，
故答案为：（普通）漏斗和分液漏斗；
（4）蒸馏实验中蒸馏烧瓶加热应垫石棉网；温度计测定温度为蒸汽的温度，温度计水银球应放在支管口处；为达到最佳冷凝效果冷凝水与蒸汽流向相反，即下口入，上口出；根据装置图可知，错误有：①缺石棉网；②温度计插到了液体中；③冷凝管进出水方向颠倒；
故答案为：①缺石棉网；②温度计插到了液体中；③冷凝管进出水方向颠倒；
（5）有机溶剂沸点较低，控制温度不能过高，避免碘蒸气进入冷凝管，所以实验中使用水浴．碘是固态，因此最后晶体碘聚集在蒸馏烧瓶中；
故答案为：有机溶剂沸点较低，控制温度不能过高，避免碘蒸气进入冷凝管；蒸馏烧瓶；

点评 本题以海水提碘为载体考查物质的分离和提纯，学习中注意掌握过滤、萃取、蒸馏等操作要点，题目难度中等．