Question

6．某化学课外活动小组以海带为原料获得少量碘单质，具体过程如图所示：

回答下列问题：
（1）操作①、④的名称过滤、蒸馏．
（2）完成操作③的主要玻璃仪器的名称分液漏斗和烧杯；下列试剂可以代替CCl₄的有B．
A 酒精       B 苯      C NaBr溶液      D 盐酸
（3）请写出证实经操作③后所得水溶液中含有钾离子的实验方法用洁净的铂丝蘸取待测液，放在酒精灯火焰上灼烧，并通过钴玻璃观察，火焰呈紫色．
（4）工业上利用NaIO₃和NaHSO₃反应来制取单质I₂，请写出该工业制碘的化学方程式4NaIO₃+10NaHSO₃=2I₂+7Na₂SO₄+3H₂SO₄+2H₂O．

Answer 1

分析 以海带为原料获得少量碘单质：将海带在坩埚中灼烧得到海带灰，将海带灰浸泡得到海带灰悬浊液，然后采用过滤的方法将残渣和溶液分离，得到含有碘化钾的溶液，向水溶液中加入氯水，发生反应为Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，向含有碘单质的溶液中加入萃取剂四氯化碳萃取蒸馏得到碘单质．
（1）将海带烧成灰，向灰中加水搅拌；分离固体和液体用过滤；分液后得到碘的CCl₄溶液，然后用蒸馏的方法得到I₂；
（2）③的操作是萃取，需要分液漏斗和烧杯；四氯化碳和水不互溶，四氯化碳能萃取碘，代替CCl₄的需能萃取碘单质；
（3）检验钾离子需用焰色反应，通过钴玻璃观察，火焰呈紫色；
（4）反应中碘元素由+5价降低为0价，硫元素由+4升高为+6价，依据得失电子守恒及原子个数守恒写出反应方程式．

解答 解：（1）将海带在坩埚中灼烧得到海带灰，将海带灰浸泡得到海带灰悬浊液，然后采用过滤的方法将残渣和溶液分离，所以操作①为过滤，操作④得到含有碘化钾的溶液，向水溶液中加入氯水，发生反应为Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，向含有碘单质的溶液中加入萃取剂四氯化碳进行萃取，经蒸馏可得到碘，
故答案为：过滤；蒸馏；
（2）③的操作是萃取，需要分液漏斗和烧杯，根据萃取剂的选取标准知，碘水和酒精、NaBr溶液、盐酸任意比互溶，所以不能作萃取剂，苯符合萃取剂条件，所以选苯替代四氯化碳作萃取剂，
故答案为：分液漏斗和烧杯；B；
（3）检验钾离子需用焰色反应，实验方法为：用洁净的铂丝蘸取待测液，放在酒精灯火焰上灼烧，并通过钴玻璃观察，火焰呈紫色，
故答案为：用洁净的铂丝蘸取待测液，放在酒精灯火焰上灼烧，并通过钴玻璃观察，火焰呈紫色；
（4）反应中碘元素由+5价降低为0价，化合价降低5价，硫元素由+4升高为+6价，化合价升高2价，要使得失电子守恒，NalO₃系数为2，NaHSO₃系数为5，再根据质量守恒配平该反应的方程式为：4NaIO₃+10NaHSO₃=2I₂+7Na₂SO₄+3H₂SO₄+2H₂O，
故答案为：4NaIO₃+10NaHSO₃=2I₂+7Na₂SO₄+3H₂SO₄+2H₂O．

点评 本题考查了实验室里从海藻中提取碘的流程，侧重考查了物质的分离和提纯，掌握过滤、萃取、蒸馏等操作是解答本题的关键，题目难度中等．