Question

20．Ⅰ、水资源非常重要，联合国确定2003年为国际淡水年．海水淡化是海岛地区提供淡水的重要手段，所谓海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程（又称海水脱盐），其方法较多，如反渗透法、水合物法、电渗透法、离子交换法和压渗透法等．下列方法中也可以用来进行海水淡化的是BCD
A．过滤法         B．蒸馏法      C．膜分离法       D．离子交换法
Ⅱ、海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，主要以碘化物形式存在．有一化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质，他们将海带灼烧成灰，用水浸泡一段时间（以让碘化物充分溶解在水中），得到海带灰悬浊液，然后按以下实验流程提取单质碘：

（1）灼烧海带时需要用到的实验仪器是BCDE（从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处）．
A．烧杯    B．泥三角   C．坩埚   D．铁架台（带铁圈）   E．酒精灯    F．石棉网
（2）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：①过滤，③萃取、分液．
（3）过程②中要充入适量Cl₂，因为如果Cl₂过量，过量的Cl₂会氧化了生成的I₂．若反应中Cl₂和I₂的物质的量之比为5：1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为：5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl．
（4）操作过程③可以分解为如下几步：
A．把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；
B．把50mL碘水和15mL有机溶剂加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；
C．检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；
D．倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；
E．旋开活塞，用烧杯接收溶液；
F．从分液漏斗上口倒出上层液体；
G．将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准；
H．静置、分层．
a．上述D步操作中倒转漏斗用力振荡的目的是：使两种液体充分接触；
b．上述操作的正确顺序是：CBDAHGEF（填序号）．
（5）请你用一种简单的实验方法检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘：取少量提取的碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，观察是否出现蓝色，如果变蓝色，说明还有单质碘．
（6）从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶液，还需要经过蒸馏，观察图2所示实验装置，其中有C处其错误．
A．1           B．2              C．3            D．0．

Answer 1

分析 Ⅰ．淡化海水的方法有加热蒸发、结冰脱盐、淡化膜法、多级闪急蒸馏法、离子交换法，共同点都是使海水脱盐，以此来解答；
Ⅱ．以海带为原料获得少量碘单质：将海带在坩埚中灼烧得到海带灰，将海带灰浸泡得到海带灰悬浊液，然后采用过滤的方法将残渣和溶液分离，得到含有碘化钾的溶液，向水溶液中通入足量Cl₂，发生反应为2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂，向含有碘单质的溶液中加入萃取剂四氯化碳萃取蒸馏得到碘单质，
（1）根据固体灼烧需要在坩埚中进行，结合仪器的作用选取仪器；
（2）分离不溶性固体和溶液采用过滤的方法，从碘水中获得碘采用萃取的方法；
（3）根据得失电子数相等确定生成物，再根据反应物和生成物写出反应方程式；
（4）a．倒转漏斗用力振荡，使也液体充分混合后萃取分液；
b．其实验步骤是检漏、加药品、振荡、放置、静置、打开玻璃塞、旋开活塞、倒出液体；
（5）碘单质遇到淀粉会变蓝色来检验是否还有碘单质；
（6）冷凝水应是下进上出，烧杯加热应垫石棉网，温度计水银球应与烧瓶支管口相平．

解答 解：Ⅰ．A．过滤法只能除去水中的不溶性杂质，而海水淡化的过程是除去海水中的可溶性杂质，通过过滤不能把水中的氯化钠等物质除去，不能使海水淡化，故A错误；
B．蒸馏法是把水从水的混合物中分离出来，得到纯净的水，故B正确；
C．膜分离法，可使小分子通过高分子膜，可用于海水淡化，故C正确；
D．离子交换法可用于海水淡化，故D正确．
故答案为：BCD；
Ⅱ．（1）灼烧海带时用坩埚盛放海带，用带铁圈的铁架台或三脚架和泥三角上放置坩埚，用酒精灯进行加热，所以灼烧海带时需要用到的实验仪器是坩埚、带铁圈的铁架台或三脚架、泥三角、酒精灯；
故答案为：BCDE；
（2）操作①是将溶液和不溶性固体分离的方法是过滤，操作③是从碘水中获取碘单质采用萃取、分液的方法，
故答案为：过滤；萃取、分液；
（3）过量的Cl₂将生成的I₂又氧化，氯气被还原生成氯离子，1mol氯气被还原得到2mol电子，若反应的Cl₂和I₂物质的量之比为5：1，且生成两种酸，根据得失电子数相等知，含碘的酸中碘的化合价是+5价，所以含碘的酸是碘酸，故氯气和碘、水反应生成盐酸和碘酸，反应方程式为：5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl，
故答案为：5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl；
（4）a．上述D步操作中倒转漏斗用力振荡的目的是：使两种液体充分接触，
故答案为：使两种液体充分接触；
 b．其实验步骤是检漏、加药品、振荡、放置、静置、打开玻璃塞、旋开活塞、倒出液体，所以其操作顺序是CBDAHGEF；
分液漏斗使用时：将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准，可以平衡气压，便于液体流出，
故答案为：CBDAHGEF；
（5）提取碘后的水溶液中若是含有单质碘，则遇到淀粉会变蓝色，可以取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察是否出现蓝色，如果变蓝，说明还有单质碘，
故答案为：取少量提取的碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，观察是否出现蓝色，如果变蓝色，说明还有单质碘；
（6）冷凝水应是下进上出，烧杯加热应垫石棉网，温度计水银球应与烧瓶支管口相平，
故答案为：C．

点评 本题考查海水资源的综合利用，涉及物质分离提纯方法、萃取剂的选取标准等知识点，明确物质的性质是解本题关键，知道实验操作步骤，知道萃取剂的选取方法，掌握过滤、萃取、蒸馏等操作是解答本题的关键，题目难度中等．