题目内容
【题目】碘是人体必需的微量元素，在医药和工业中都有广泛用途，因此从含碘废液中回收碘充分利用二次资源是非常重要的。实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I-）中回收碘，其实验过程如图1：（己知氧化性Cl2> IO3-）
（1）向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，反应的离子方程式为_________，该操作将I2还原为I-的目的是_________________________________________；
（2）操作X的名称为______________________________________；
（3）氧化时，在三颈烧瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2，通入Cl2，在40℃左右反应（实验装置如图2所示）。下列有关说法正确的是_____（填字母）。
a.在实验中要缓慢通入氯气。提高氯气的利用率，防止产生污染
b.控制在较低温度下进行的主要原因是增大氯气的溶解度
c.通入过量的氯气可提高碘的产量
d.为有效防止碘的挥发水应从b口通入
e.锥形瓶中应盛放NaOH溶液
（4）二氧化氯（C1O2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂和水处理剂。现用C1O2氧化酸性含I-废液回收碘。
①写出C1O2氧化I-的离子方程式____________________________________。
②若处理含I-相同量的废液回收碘、所需Cl2的物质的量是C1O2的______________倍。
（5）已知：5SO32-+2IO3-+2H+
I2+5SO42-+H2O。某含碘废水（pH约为8）中一定存在I2，可能存在I-、IO3-中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、IO3-的实验方案：（实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液）
①取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层检验不出碘单质存在；
②_______________________；
③另从水层取少量溶液，加入2-3滴淀粉溶液，滴加________________（填试剂和现象）。说明废水中含有IO3-，否则说明废水中不含IO3-。
【答案】 H2O+SO32-+I2=2I-+SO42-+2H+ 使CCl4中的碘进入水层（或将I2转化为I-从CCl4中分离出来） 分液 abe 2C1O2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O 2.5 从水层中取少量溶液。加入2~3滴淀粉溶液。加稀盐酸酸化。滴加FeCl3溶液。若溶液变蓝，则证明废水中存在I-，否则说明废水中不含I- 适量稀盐酸和亚硫酸钠溶液，若溶液变蓝
【解析】I．含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I-)中加亚硫酸钠溶液，把单质碘还原为I-，四氯化碳难溶于水，会分层，则分液即可得到四氯化碳，剩余的溶液中加氯气氧化I-得到I2，富集，最后得到较纯的I2。
(1)碘具有氧化性，能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠，自身被还原生成碘离子，离子反应方程式为SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-；碘能溶于水，而碘离子易溶于水，为了使更多的I元素进入水溶液应将碘还原为碘离子；故答案为：SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-；使CCl4中的碘进入水层(或将I2转化为I-从CCl4中分离出来)；
(2)四氯化碳难溶于水，二者会分层，分离互不相溶的液体采用分液的方法分离，所以分离出四氯化碳采用分液的方法，故答案为：分液；
(3)a.在实验中要缓慢通入氯气，使氯气充分反应，可以提高氯气的利用率，防止产生污染，正确；b.气体的溶解度随温度的升高而降低，控制在较低温度下进行可以增大氯气的溶解度，正确；c.通入过量的氯气，保证碘离子完全被氧化，但过量的氯气能够将碘继续氧化生成含碘元素的阴离子，反而降低碘的产量，错误；d.冷却水应该遵循下进上出，为有效防止碘的挥发水应从a口通入，错误；e.为了防止氯气污染环境，锥形瓶中应盛放NaOH溶液，以用于吸收氯气，正确；故选abe；
(4)①用ClO2氧化酸性含I-废液回收碘，是二氧化氯在酸溶液中氧化碘离子生成碘单质，二氧化氯被还原为氯离子，ClO2～Cl-～5e-，2I-～I2～2e-，反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O，故答案为：2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O；
②由氧化还原反应电子守恒，每摩尔Cl2得到2mol电子，而每摩尔ClO2得到5mol电子，则所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍，故答案为：2.5；
(5)②碘离子具有还原性，能被氧化剂氧化生成碘，碘酸根离子具有氧化性，能被还原剂还原生成碘，碘遇淀粉试液变蓝色，所以其检验方法为：从水层取少量溶液，加入1-2mL淀粉溶液，加入盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，2I-+2Fe3+=2Fe2++I2，若溶液变蓝色，说明废水中含有I-，否则不含I-；故答案为：从水层取少量溶液，加入1-2mL淀粉溶液，加入盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝色，说明废水中含有I-，否则不含I-。
③另从水层取少量溶液，加入2-3滴淀粉溶液，滴加适量稀盐酸和亚硫酸钠溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有IO3-，否则说明废水中不含IO3-，故答案为：适量稀盐酸和亚硫酸钠溶液，若溶液变蓝。
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