Question

5．海带中含有丰富的碘．为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：

（1）从上述步骤中可知，海带中含有的碘元素的主要存在形式是I^-（填化学式）．
（2）步骤①灼烧海带时，除需要三脚架、泥三角外，还需要用到的实验仪器是CD
（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．表面皿       C．坩埚       D．酒精灯      E．干燥器
（3）步骤⑥是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，还需经过蒸馏，指列实验装置（图2）中的错误之处．
①温度计水银球位置没有放在蒸馏烧瓶的支管口；
②冷凝管中的水流方向错误；
③加热时在烧杯上没有垫石棉网；
进行上述蒸馏操作时，使用水浴的原因是受热均匀，容易控制反应温度，反应温度低于100℃；最后晶态碘在蒸馏烧瓶里聚集．
（4）步骤④反应的离子方程式是2I^-+4H⁺+MnO₂=I₂+Mn²⁺+2H₂O．若用碘盐中的KIO₃作氧化剂，在酸性溶液中氧化I^-，写出反应的离子方程式5I^-+6H⁺+IO₃^-=3I₂+3H₂O．
（5）检验海带中是否含有碘元素，可以在步骤④后进行，检验时可用的试剂是淀粉．
（6）步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘，其实验操作可分解为如下几步：
（A）把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中； （B）把50毫升碘水和15毫升苯加入分液漏斗中，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）将分液漏斗上口倒出上层溶液；（G）将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔； （H）静置，分层．就此实验，完成下列填空：
正确操作步骤的顺序是C→B→D→A→G→H→E→F．

Answer 1

分析 从海带中提取碘：海带灼烧后得到海带灰浸泡后得到海带灰的浊液，将悬浊液分离为残渣和含碘离子溶液应选择过滤的方法，过滤得到含碘离子的溶液加入二氧化锰和稀硫酸氧化碘离子为碘单质，离子方程式为：2I^-+MnO₂+4H⁺=Mn²⁺+I₂+2H₂O，得到含碘水溶液，加入有机溶剂苯，萃取分液得到含碘的苯溶液，通过蒸馏得到碘单质，
（1）步骤③得到含碘离子的溶液；
（2）MnO₂具有较强的氧化性，在酸性条件下可氧化碘离子；Cl₂或双氧水（H₂O₂）可氧化碘离子；
（3）根据蒸馏实验的注意事项回答；水浴加热试管内试剂受热比较均匀；步骤⑥是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯；所以碘在蒸馏烧瓶中聚集；
（4）MnO₂具有较强的氧化性，在酸性条件下可氧化碘离子；若用碘盐中的KIO₃作氧化剂，在酸性溶液中氧化I^-，反应生成碘单质；
（5）根据碘单质遇到淀粉变蓝的特性来检验；
（6）CCl₄从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液，操作为查漏→装液→振荡→静置→分液．

解答 解：（1）步骤③得到含碘离子的溶液，说明海带中是化合态的碘元素，主要存在形式是I^-，故答案为：I^-；
（2）灼烧固体物质一般使用（瓷）坩埚，而坩埚加热需要用泥三脚支撑然后放在三脚架上，三脚架下面的空间放酒精灯，灼烧海带时，除需要三脚架、泥三角外，还需要用到的实验仪器是，坩埚、酒精灯、坩埚钳；
故答案为：CD；
（3）根据蒸馏的注意事项可知，图中出现以下错误：
①温度计水银球的位置错误，应与蒸馏瓶支管下沿平齐；
②烧杯下没垫石棉网，否则加热时会受热不均而炸裂；
③冷冷凝管中凝水的流向错误，冷水应从下方进，上方出；又用酒精灯直接加热温度变化快，而水浴加热试管内试剂受热比较均匀，
故答案为：①温度计水银球的位置错误，应与蒸馏瓶支管下沿平齐；②烧杯下没垫石棉网，否则加热时会受热不均而炸裂；③冷冷凝管中凝水的流向错误，冷水应从下方进，上方出；试剂受热均匀；
反应温度低于100℃，受热均匀，容易控制反应温度；步骤⑥是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯；所以碘在蒸馏烧瓶中聚集；
故答案为：温度计水银球位置没有放在蒸馏烧瓶的支管口；冷凝管中的水流方向错误；加热时在烧杯上没有垫石棉网；受热均匀；容易控制反应温度；反应温度低于100℃；蒸馏烧瓶；
（4）碘离子在酸性条件下可被MnO₂氧化；Cl₂或双氧水（H₂O₂）可氧化碘离子，反应的离子方程式为：2I^-+MnO₂+4H⁺=Mn²⁺+I₂+2H₂O，若用碘盐中的KIO₃作氧化剂，在酸性溶液中氧化I^-，反应的离子方程式为：5I^-+6H⁺+IO₃^-=3I₂+3 H₂O，
故答案为：2I^-+MnO₂+4H⁺=Mn²⁺+I₂+2H₂O；   5I^-+6H⁺+IO₃^-=3I₂+3 H₂O；
（5）碘遇淀粉变蓝色，故答案为：淀粉；
（6）CCl₄从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液，操作为查漏→装液→振荡→静置→分液，则步骤为C→B→D→A→G→H→E→F，故答案为：C；B；D；H．

点评 本题考查了分液的步骤和萃取剂的选择，选择萃取剂紧扣萃取剂的选择标准判断即可，要注意分馏汽油和热裂汽油在性质上的不同，题目难度中等．