Question

10．某研究小组欲从含I^-废水中回收I₂，设计了如图实验流程：
请回答下列问题：
（1）操作②的名称：蒸馏；
（2）若本实验得到约10mL含碘水溶液，则操作②加入的CCl₄＜（填“＞”或“＜”）10mL，理由碘易溶于四氯化碳；
（3）实验室用MnO₂制取Cl₂的离子反应方程式为MnO₂+4H⁺+2Cl^-（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，操作中Cl₂必需适量，因为过量的Cl₂会将I₂氧化成硫酸（HIO₃），写出过量Cl₂和I₂在水溶液中反应的化学方程式5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl；
（4）已知CCl₄的沸点为76.8℃，小组同学组装如图所示装置完成操作③，实验中应用水浴加热的目的是受热均匀，但老师评价此实验装置存在二处错误，请指出温度计插到了液体中、冷凝管进出水的方向颠倒．

Answer 1

分析 含I^-废水冲入氯气，发生氧化还原反应生成I₂，加入四氯化碳，发生萃取，然后进行蒸馏，可得到碘，
（1）操作②为有机物和碘的分离，可蒸馏；
（2）碘易溶于四氯化碳；
（3）实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制备氯气，氯气、碘在水溶液中发生氧化还原反应生成碘酸和HCl；
（4）蒸馏时，温度计用于测量馏分的温度，为充分冷凝，水应从下端进．

解答 解：含I^-废水冲入氯气，发生氧化还原反应生成I₂，加入四氯化碳，发生萃取，然后进行蒸馏，可得到碘，
（1）操作②为有机物和碘的分离，一般用蒸馏的方法，故答案为：蒸馏；
（2）碘易溶于四氯化碳，为便于振荡，加入CCl₄小于10mL，故答案为：＜；碘易溶于四氯化碳；
（3）实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制备氯气，反应的离子方程式为MnO₂+4H⁺+2Cl^-（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，氯气、碘在水溶液中发生氧化还原反应生成碘酸和HCl，反应方程式为5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl，
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl；
（4）水浴加热，可使物质受热均匀，温度计控制的不是混合液的温度，不能插到液体中，水银球应该放在支管口处，冷凝管的使用原则是下口进水口，上口是出水口，
故答案为：受热均匀；温度计插到了液体中、冷凝管进出水的方向颠倒．

点评 本题主要考查物质的分离和提纯等试验基本操作，侧重于学生的分析、实验能力的考查，注意蒸馏操作是解答本题的关键，题目难度不大．