Question

10．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：

（提示：Cl₂和I^-可发生置换反应）
（1）灼烧海带时需要用到的实验仪器是ABCDE（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．坩埚  B．坩埚钳  C．三脚架  D．泥三角E．酒精灯
（2）过程②中充入足量Cl₂的目的是将I^-全部氧化为I₂，反应的离子方程式为Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂．
（3）操作③中所用的有机试剂可以是CCl₄（只填一种）．
（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（你所选）加入分液漏斗中，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，不时旋开活塞放气，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G步操作的目的是保持分液漏斗内外压力平衡，使液体易于流下；
b．最后碘的有机溶液是通过选苯则填“漏斗上口，选CCl₄则填“漏斗下口获得（填“漏斗上口”或“漏斗下口”）．
（5）若要检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘，可以取样加入淀粉溶液，观察颜色变化．
（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，观察图所示实验装置，指出其错误有3处．

（7）进行上述蒸馏操作时，使用水浴的原因是受热比较均匀，温度容易控制．

Answer 1

分析 海带灰悬浊液过滤得到含I^-的溶液，溶液中充入足量的氯气氧化碘离子为碘单质，加入萃取剂萃取分液得到含碘有机溶液，蒸馏得到碘单质，
（1）根据仪器的作用选取仪器，灼烧用坩埚，转移坩埚用坩埚钳，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；
（2）过滤后的滤液中含碘离子，充入足量Cl₂可以被氧化为碘单质；
（3）萃取剂的选取标准是：溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度，溶质和萃取剂不反应，萃取剂和原来溶剂不能互溶；
（4）a．不打开活塞，液体在大气压作用下无法流出；
b．上层液体从上口倒出，下层液体从下口流出；
（5）根据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，温度计水银球应与烧瓶支管口相平，大面积加热玻璃仪器需要垫石棉网；
（7）水浴加热的温度是使试管内或烧杯内试剂受热温度均匀，具有长时间加热温度保持恒定的特点．

解答 解：（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，用坩埚钳转移坩埚，无需使用烧杯，
故答案为：ABCDE；
（2）步骤②用氯气置换碘离子，其反应离子方程式为Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-；
故答案为：使I^-转化为I₂，Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-；
（3）碘在萃取剂CCl中的溶解度大于在原溶剂水中的溶解度，碘和四氯化碳不反应，四氯化碳和水不能互溶，所以可以用四氯化碳作萃取剂，
故答案为：CCl₄；
（4）a．不打开活塞，液体在大气压作用下无法流出，
故答案为：保持分液漏斗内外压力平衡，使液体易于流下；
b．上层液体从上口倒出，下层液体从下口流出；CCl₄ 的密度大于水的密度，故从漏斗下口流出，
故答案为：漏斗下口；
（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：淀粉溶液；
（6）冷凝水应是下进上出，温度计测量蒸气的温度，温度计水银球应与烧瓶支管口相平，烧杯加热需要垫石棉网，其错误有3处，
故答案为：3；
（7）水浴加热的温度是使试管内或烧杯内试剂受热温度均匀，具有长时间加热温度保持恒定的特点，四氯化碳沸点：76.8℃，碘单质沸点为184℃，所以最后晶态碘在蒸馏烧瓶里聚集，
故答案为：受热比较均匀，温度容易控制；

点评 本题考查了海水资源的综合利用，为高频考点，涉及知识点较多，把握实验流程及发生的反应、萃取剂的选取标准、蒸馏实验原理及装置等知识点为解答的关键，侧重高频考点的考查，题目难度中等．