题目内容
【题目】海水中蕴藏着丰富的资源,海洋资源的利用具有广阔前景。
Ⅰ.粗盐提纯
(1)从海水中得到的粗盐常含Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,需要提纯后才能综合利用。粗盐提纯的步骤有:①加入过量的Na2CO3溶液;②加入过量的BaCl2溶液;③加入过量的NaOH溶液;④用适量盐酸调节溶液的pH等于7;⑤溶解;⑥过滤;⑦蒸发。
正确的操作顺序是___________________________(填选项字母)。
a.⑤②③①⑥④⑦ b.⑤①②③⑥④⑦ c.⑤②①③④⑥⑦ d.⑤③②①⑥④⑦
(2)判断Mg2+已沉淀完全的方法是:__________________________________________。
II.海带提碘
将海带灼烧成灰,用水浸泡得到海带灰悬浊液,过滤得含I-的海带浸取原液,然后按以下甲、乙两方案提取单质碘:
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已知:3I2+6OH - ═5I- + IO3-+3H2O;5I-+IO3-+6H+=3I2 +3H2O;酸性条件下,I2在水溶液中的溶解度很小。
(3)分液漏斗使用前须_________;步骤X中,萃取后分液漏斗内观察到的现象是__________。
(4)下列有关步骤Y的说法,正确的是_____________________。
A.应控制NaOH溶液的浓度和体积 B.将碘转化成离子进入水层
C.主要是除浸取原液中的杂质 D.NaOH溶液可由乙醇代替
(5)步骤Y和操作Z的名称分别是___________、 _____________。
(6)方案甲中采用蒸馏不合理,理由是______________________________。
【答案】ad 静置,取上层清液于试管中,继续滴加NaOH溶液,若不再产生白色沉淀,则说明NaOH溶液已经足量(或取上清液加入酚酞试液,溶液变红;或用玻璃杯蘸取上清液滴在pH试纸上,试纸变蓝;或其他合理答案即可) 检漏 液体分上下两层,下层呈紫红色 AB 分液 过滤 碘易升华,会导致碘的损失
【解析】
Ⅰ、从海水中得到的粗盐中含Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,可以用试剂BaCl2溶液除去SO42-离子、用NaOH除去Mg2+离子、用Na2CO3溶液除去Ca2+离子和过量的Ba2+离子、用盐酸除去过量OH—离子和CO32—离子;
II、根据实验流程,海带灼烧成灰,用水浸泡一段时间,得到海带灰悬浊液,过滤后得含有碘离子的溶液,通入氧气,氧化得到碘单质,再用苯或四氯化碳萃取、分液得碘的有机溶液,可通过蒸馏得到纯碘,或者向碘的有机溶液加入氢氧化钠溶液,使碘和氢氧化钠溶液反应生成I-离子和IO3-离子,分液后得到含有I-离子和IO3-离子的水溶液,加入稀硫酸,酸性条件下I-离子和IO3-离子反应生成碘的水溶液,过滤得到粗碘,粗碘提纯得到纯碘。
Ⅰ、(1)除去粗盐常含Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,需要考虑试剂添加的顺序,Mg2+离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可以将Mg2+离子沉淀;SO42-离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将SO42-离子沉淀;至于先除Mg2+离子,还是先除SO42-离子都行;Ca2+离子用碳酸根离子沉淀,除Ca2+离子加入碳酸钠转化为沉淀;但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应过量的氯化钡,离子都沉淀了,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,故答案为:ad;
(2)判断Mg2+已沉淀完全,就是证明溶液中不存在Mg2+离子或溶液中OH—离子过量,证明溶液中不存在Mg2+离子,可以继续滴加NaOH溶液,不再产生白色沉淀;证明溶液中OH—离子过量,反滴氯化镁溶液,产生白色沉淀,或用指示剂检验溶液中存在OH—离子,故答案为:静置,取上层清液于试管中,继续滴加NaOH溶液,若不再产生白色沉淀,则说明NaOH溶液已经足量(或取上清液加入酚酞试液,溶液变红;或用玻璃杯蘸取上清液滴在pH试纸上,试纸变蓝;或其他合理答案即可);
II、(3)带塞的仪器分液漏斗和容量瓶在使用前要进行检漏;步骤X中,加入密度比水大的四氯化碳,萃取后分液漏斗内,碘的四氯化碳溶液在下层,水在上层,实验现象为液体分上下两层,下层呈紫红色,故答案为:检漏;液体分上下两层,下层呈紫红色;
(4)步骤Y为向碘的有机溶液加入氢氧化钠溶液,使碘和氢氧化钠溶液反应生成I-离子和IO3-离子,分液后得到含有I-离子和IO3-离子的水溶液,加入稀硫酸,酸性条件下I-离子和IO3-离子反应生成碘的水溶液,过滤得到粗碘。
A项、控制NaOH溶液的浓度和体积,可减少酸化时稀硫酸的用量,故A正确;
B项、碘和氢氧化钠溶液反应生成I-离子和IO3-离子,分液后得到含有I-离子和IO3-离子的水溶液,故B正确;
C项、步骤Y主要是将碘转化为I-离子和IO3-离子,使I-离子和IO3-离子进入水层,故C错误;
D项、乙醇与四氯化碳互溶,且不与碘反应,故D错误;
故答案为:AB;
(5)步骤Y的目的是将碘转化为I-离子和IO3-离子,使I-离子和IO3-离子进入水层,操作名称为萃取,操作Z是固液分离,操作名称为过滤,故答案为:萃取;过滤;
(6)碘受热易升华,蒸馏时会导致碘的损失,故答案为:碘易升华,会导致碘的损失。