题目内容

6.海带具有从海水中富集碘的能力,从海带中提取单质碘的流程如图:
(1)步骤a的操作名称是灼烧,其目的是除去易燃的杂质,该操作主要在坩埚(仪器名)中完成.
(2)步骤b的操作名称为溶解,为了加速实验并达到较好的操作效果,可以采取的措施有
AB(“A、用玻棒搅拌B、加入热水C、加入NaOH溶液D、加CCl4”填选项编号即可).
(3)步骤c的操作名称为过滤,需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒.
(4)步骤d的操作名称为通入氧化剂氧化碘离子,发生的反应为Cl2+2I-=2Cl-+I2(离子方程式).
(5)步骤e的操作名称为萃取分液,主要的仪器是分液漏斗、烧杯,加入的试剂可以选择AB(“A、CCl4”:“B、苯”;“C、酒精”填写编号即可).
(6)已知在碘水中通入氯气会发生如下反应:5Cl2+I2+6H2O→2HIO3+10HCl,现在含2mol溶质的碘化钾溶液中通入2mol氯气并充分反应,试回答:
①反应后得到的溶液中:含I2 0.8mol,含HIO30.4mol(设反应生成的碘均溶于水).
②欲使反应后的溶液中所有碘元素均转化为碘单质,应向反应后的溶液中加入332克碘化钾.

分析 由提取海带中的碘的实验流程可知,海带在坩埚中灼烧,b为加入水溶解得到悬浊液,步骤c为过滤,得到含碘离子的溶液,d中通入氯气氧化碘离子得到含碘单质的溶液,e为加入四氯化碳萃取分液,得到含碘单质的四氯化碳溶液,通过蒸馏提纯得到碘单质,
(1)步骤a的操作是灼烧固体,除去易燃的杂质;
(2)步骤b中所加的物质是海带灰水浸,为加快溶解可以升高温度,用玻璃棒搅拌等措施;
(3)步骤c的操作是过滤,据此分析需要的仪器;
(4)步骤d中发生反应是氯气氧化碘离子生成碘单质;
(5)步骤e的操作加入萃取剂在分液漏斗中萃取分液,萃取剂的选择必须符合下列条件:溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中要大;萃取剂与原溶剂不相溶;萃取剂与溶质不反应;分液是利用分液漏斗和烧杯进行萃取分液;
(6)①Cl2+2I-=I2+2Cl-,5Cl2+I2+6H2O→2HIO3+10HCl,结合定量关系计算;
②IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,结合反应的定量关系计算需要的碘化钾.

解答 解:(1)步骤a的操作是灼烧固体,除去易燃的杂质,该操作主要在坩埚中进行,故答案为:灼烧;除去易燃的杂质;坩埚;
(2)步骤b加的物质是水,操作名称为溶解,为加快溶解可以升高温度,用玻璃棒搅拌等措施,故选AB,故答案为:溶解;AB;
(3)步骤c的操作是过滤,该操作中涉及到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒,故答案为:过滤;漏斗、烧杯和玻璃棒;
(4)步骤d中发生反应是氯气氧化碘离子生成碘单质,反应的离子方程式为:Cl2+2I-=2Cl-+I2,故答案为:通入氧化剂氧化碘离子;Cl2+2I-=2Cl-+I2;
(5)步骤e的操作名称是萃取分液,所用的主要仪器是分液漏斗、烧杯,萃取剂必须具备下列条件:碘在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度,萃取剂和水不互溶,且萃取剂和碘不反应,
A.四氯化碳不溶于水比水重,碘在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度,故A正确;
B.苯不溶于水比水轻,碘在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度,故B正确;
C.酒精易溶于水不能分层,不能做萃取剂,故C错误;
故答案为:萃取分液;分液漏斗、烧杯;AB;
(6)①结合定量关系计算,现在含2mol溶质的碘化钾溶液中通入2mol氯气并充分反应,
Cl2+2I-=I2+2Cl-,
1    2     1
1mol 2mol  1mol
5Cl2+I2+6H2O→2HIO3+10HCl,
5     1        2  
1mol  0.2mol   0.4mol 
反应后得到的溶液中:含I2物质的量=1mol-0.2mol=0.8mol,
IO3-物质的量=0.4mol,
故答案为:0.8;0.4;
②欲使反应后的溶液中所有碘元素均转化为碘单质,结合反应的定量关系计算需要的碘化钾,
   IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,
   1      5
0.4mol   2mol,
应向反应后的溶液中加入KI质量=2mol×166g/mol=332g,故答案为:332;

点评 本题以海带提碘为载体考查混合物分离提纯的综合应用,为高频考点,把握流程中的反应及混合物分离提纯方法为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,题目难度中等.

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