Question

2．某化学学习小组设计了如下从海带灼烧后的海带灰中提取碘单质的流程：

（1）溶解海带灰时要加热煮沸2～3min的目的是加快I^-溶解，使海带灰中I^-尽可能全部溶解，操作a的名称为分液．
（2）向酸化的溶液I中加入H₂O₂的目的为将I^-氧化为I₂．
（3）已知I₂与40%的NaOH溶液反应生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1：5，写出对应的化学方程式3I₂+6NaOH=NaIO₃+5NaI+3H₂O．
（4）最后过滤得到的I₂需要进行洗涤和干燥，下列洗涤剂中最应该选用的是C（填选项字母）．
A．水              B．乙醇               C．冷水         D．乙醇的水溶液
（5）用Na₂S₂O₃的标准溶液测定产品的纯度，发生反应：I₂+2Na₂S₂O₃=Na₂S₄O₆+2NaI．取5.0g产品，配制成100ml溶液．取10.00ml溶液，以淀粉溶液为指示剂，用浓度为0，.050mol•L^-1Na₂S₂O₃的标准溶液进行滴定，相关数据记录如下表所示．

编号	1	2	3
溶液的体积/ml	10.00	10.00	10.00
消耗Na2S2O3标准溶液的体积/ml	19.95	17.10	20.05

滴定时，达到滴定终点的现象是加入最后一滴标准溶液后，蓝色溶液恰好变为无色且半分钟内不褪色，碘单质在产品中的质量分数是25.4%（用百分数表示，且保留1位小数）．

Answer 1

分析 海带灰加入水溶解后加热2-3分钟过滤得到溶液Ⅰ中含碘离子，加入酸酸化，加入过氧化氢氧化碘离子生成碘单质，加入苯萃取分液得到有机层为含碘单质的苯溶液，加入40%的NaOH溶液反萃取分液，得到溶液Ⅲ中为碘离子和碘酸根离子的溶液，加入酸酸化过滤得到碘单质，
（1）升温能加快溶解速率，碘单质在苯中溶解度大于水中的溶解度，利用萃取分液的方法分离得到有机层；
（2）酸化的溶液Ⅰ中加入过氧化氢是氧化碘离子生成碘单质；
（3）碘单质和氢氧化钠溶液反应属于歧化反应，碘元素化合价降低为-1价得到还原产物，升高为正价得到氧化产物，氧化产物和还原产物的物质的量之比为1：5，结合电子守恒计算升高的化合价，据此书写化学方程式；
（4）I₂需要进行洗涤和干燥洗涤，洗涤液不能和碘单质发生反应，不能溶解碘单质；
（5）以淀粉溶液为指示剂，用浓度为0.050mol/LNa₂S₂O₃的标准溶液进行滴定，终点现象为溶液由蓝色恰好变为无色且半分钟内不褪色；依据反应的定量关系 2S₂O₃^2-+I₂→S₄O₆^2-+2I^-．计算硫代硫酸钠消耗的碘单质，计算得到碘单质在产品中的质量分数．

解答 解：（1）溶解海带灰时要加热煮沸2～3min是加快溶解速率，使碘离子全部溶解，操作a是分离碘单质的水溶液，加入苯溶液除去碘单质分层分液得到含碘单质的有机层，a操作的名称为分液，
故答案为：加快I^-溶解，使海带灰中I^-尽可能全部溶解；分液；
（2）向酸化的溶液I中加入H₂O₂的目的为将I^-氧化为I₂，
故答案为：将I^-氧化为I₂；
（3）碘单质和氢氧化钠溶液反应属于歧化反应，碘元素化合价降低为-1价得到还原产物，升高为正价得到氧化产物，氧化产物和还原产物的物质的量之比为1：5，结合电子守恒计算升高的化合价为x，1×（x-0）=5×[0-（-1）]，x=+5，反应的化学方程式为：3I₂+6NaOH=NaIO₃+5NaI+3H₂O，
故答案为：3I₂+6NaOH=NaIO₃+5NaI+3H₂O；
（4）I₂需要进行洗涤和干燥洗涤，洗涤液不能和碘单质发生反应，不能溶解碘单质，
A．水能溶解碘单质，故A错误；
B．碘单质易溶于乙醇，不能用乙醇洗涤碘单质，故B错误；
C．碘单质在冷水中溶解性不大，可以用来洗涤碘单质，故C正确；
D．碘单质易溶于乙醇的水溶液，不能用来洗涤，故D错误，
故答案为：C；
（5）以淀粉溶液为指示剂，用浓度为0.050mol/L I₂的标准溶液进行滴定，终点现象为蓝色溶液恰好变为无色且半分钟内不褪色；根据表中数据可知，第二次实验中消耗标准溶液的体积偏小，舍去，则实际消耗Na₂S₂O₃标准溶液的体积的平均值是=$\frac{19.95+20.05}{2}$=20ml，
则根据反应的方程式可知，2S₂O₃^2-+I₂→S₄O₆^2-+2I^-，
                                        2            1
                   0.020L×0.05mol/L         n（I₂）
所以样品中I₂的物质的量是0.050mol/L×0.0200L×$\frac{1}{2}$×10=0.005mol，则碘单质在产品中的质量分数=$\frac{0.005mol×254g/mol}{5.0g}$×100%=25.4%；
故答案为：加入最后一滴标准溶液后，蓝色溶液恰好变为无色且半分钟内不褪色；25.4%．

点评 本题考查了海水资源的利用、碘单质的制备、物质性质分析判断等知识点，掌握基础是解题关键，题目难度中等．