紫菜与海带类似,是一种富含生物碘的海洋植物.商品紫菜轻薄松脆、比海带更易被焙烧成灰(此时碘转化为碘化物无机盐),用于碘单质的提取.已知:
乙醇 | 四氯化碳 | 裂化汽油 | 碘(晶体) | |
密度/g•cm﹣3 | 0.7893 | 1.595 | 0.71~0.76 | 4.94 |
沸点/℃ | 78.5 | 76.8 | 25~232 | 184.35 |
以下为某兴趣小组模拟从紫菜提取碘单质的过程:
紫菜→(焙烧)→(浸取)(操作①)
(操作②)→(蒸馏)→粗产品
(1)实验室中焙烧紫菜用到的仪器有 .
A.烧杯 B.蒸发皿 C.坩埚 D.试管 E.酒精灯 F.泥三角
(2)将焙烧所得的紫菜灰与足量的双氧水和稀硫酸作用,写出反应的离子方程式 .
(3)操作①的名称是 ;试剂A为 (填本题表格中一种最佳化学试剂的名称),不使用另外两种试剂的主要原因分别是:
Ⅰ ;
Ⅱ .
(4)操作②应在 (仪器名称)中振荡、静置,操作时先分离出的是 .
(5)将下列装置图中缺少的必要仪器补画出来以最终将单质碘与试剂A分离:
海水资源及其综合利用;物质的分离、提纯的基本方法选择与应用. | |
专题: | 实验设计题;元素及其化合物. |
分析: | 实验室从紫菜中提取碘:紫菜焙烧成灰,浸泡溶解得到紫菜灰悬浊液,含有碘离子,加入酸和氧化剂,将碘离子氧化成碘单质,通过过滤,得到不溶的残渣,滤液为碘单质溶液,利用有机溶剂萃取出碘单质,再通过蒸馏提取出碘单质. (1)根据仪器的作用选取仪器; (2)双氧水具有强氧化性,酸性条件下,双氧水氧化碘离子生成碘单质; (3)分离不溶性固体和液体的方法是过滤,操作①为过滤;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)操作②为萃取分液操作,根据仪器的作用选取仪器;根据有机溶剂与水密度的相对大小判断; (5)分离互溶的两种液体用蒸馏;根据蒸馏装置中各仪器的用途进行解答. |
解答: | 解:实验室从紫菜中提取碘:紫菜焙烧成灰,浸泡溶解得到紫菜灰悬浊液,含有碘离子,加入酸和氧化剂,足量的稀硫酸和双氧水将碘离子氧化成碘单质,通过操作①过滤,得到不溶的残渣,滤液为碘单质溶液,利用有机溶剂A四氯化碳萃取出碘单质,再通过蒸馏提取出碘单质. (1)焙烧紫菜时用坩埚盛放紫菜,用带铁圈的铁架台放置泥三角,泥三角上放置坩埚,用酒精灯进行加热,所以焙烧紫菜时需要用到的实验仪器是坩埚、带铁圈的铁架台、酒精灯、泥三角, 故选:CEF; (2)双氧水具有强氧化性,酸性条件下,双氧水氧化碘离子生成碘单质,自身被还原生成水,反应方程式为H2O2+2I﹣+2H+=I2+2H2O, 故答案为:2I﹣+H2O2+2H+═I2+2H2O; (3)通过操作①过滤,得到不溶的残渣,滤液为碘单质溶液,利用有机溶剂萃取出碘单质,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,题干中提供的四中物质,乙醇和水能互溶,不能做萃取剂,裂化汽油含有不饱和碳碳双键能与碘发生加成反应,不能做萃取剂,四氯化碳符合萃取剂的选取标准,所以可以用四氯化碳作萃取剂, 故答案为:过滤;四氯化碳;Ⅰ.乙醇与水互溶;Ⅱ.裂化汽油能与碘发生加成反应; (4))操作②为萃取分液操作,用到分液漏斗、烧杯,混合液应在分液漏斗中振荡、静置,选择的有机试剂四氯化碳的密度大于水,所以四氯化碳在水的下层, 故答案为:分液漏斗;下层液体; (5)分离互溶的两种液体用蒸馏,通过蒸馏提取出碘单质对照蒸馏装置,图中缺少石棉网,因蒸馏烧瓶底面积较大,受热不均匀,图中缺少石棉网;为测各馏分的温度需使用温度计,且温度计的水银球位置在蒸馏烧瓶的支管口正中央,缺少收集装置锥形瓶,所以缺少图中①②③,其中①石棉网;②要注意水银球位置,③必须是锥形瓶, 故答案为: |
点评: | 本题考查了从紫菜中提取碘实验方案设计,涉及物质的分离、检验、仪器的选取等知识点,根据物质的特点及性质选取相应的分离和检验方法,根据仪器的作用选取仪器,注意把握实验流程和实验原理,注意基本实验操作的要点和注意事项,萃取剂的选取标准、蒸馏时冷凝管中进出水口的判断等知识点都是常考查点,且也是易错点.题目难度中等. |
科目:高中化学 来源: 题型:
(1)中学教材中图示了NaCl晶体,它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl相同,Ni2+与最邻近的O2-核间距离为a×10-8cm,计算NiO晶体的密度。(已知NiO的摩尔质量为74.7 g·mol-1)
(2)天然和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷,例如在某种NiO晶体中就存在如图所示的缺陷:一个Ni2+空缺,另两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈电中性,但化合物Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品的组成为Ni0.97O,试计算晶体中Ni3+与Ni2+的离子个数之比。
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科目:高中化学 来源: 题型:
下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
| A. | 溴水中有下列平衡Br2+H2O═HBr+HBrO,当加入硝酸银溶液后,溶液颜色变浅 |
| B. | 合成氨反应(正反应为放热反应),为提高氨的产率,理论上应采取降低温度的措施 |
| C. | 反应CO(g)+NO2(g)═CO2(g)+NO(g)(正反应为放热反应),达平衡后,升高温度体系颜色变深 |
| D. | 对于2HI(g)═H2(g)+I2(g),达平衡后,缩小容器体积可使体系颜色变深 |
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科目:高中化学 来源: 题型:
某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应:A(g)+xB(g)⇌2C(g),达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间的变化如图所示.下列说法中正确是( )
| A. | 30 min~40 min间该反应使用了催化剂 |
| B. | 反应方程式中的x=1,正反应为吸热反应 |
| C. | 30~40min改变的条件是将容器的体积扩大至原来的2倍 |
| D. | 在25min、35min、55min时化学平衡常数分别为K1、K2、K3,则K1=K2>K3 |
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科目:高中化学 来源: 题型:
用如图所示装置进行下列实验,实验结果与预测现象不一致的是
选项 | 中物质 | ②中物质 | 预测①中现象 |
A | 酚酞溶液 | 浓氨水 | 无色变红色 |
B | 湿润红布条 | 饱和氯水 | 红布条褪色 |
C | 淀粉KI溶液 | 浓硝酸 | 无明显变化 |
D | 硝酸银溶液 | 浓盐酸 | 有白色沉淀 |
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科目:高中化学 来源: 题型:
X、Y和W为原子序数依次递增的短周期元素,X和Y同主族,Y和W的氢化物具有相同的电子数。在中学范围内X的单质只有氧化性,且是空气的主要成份之一。
(1)写出实验室制取W2反应的离子方程式 。
(2)某小组设计如图所示的装置,分别研究YX2和W2的性质。
①分别通入YX2和W2,在装置A中观察到的现象是否相同 (填“相同”或“不相同”);若装置D中装的是铁粉,当通入足量W2时观察到的现象为 ;若装置D中装的是五氧化二钒,当通入足量YX2时,打开K通入适量X2,化学反应方程式为 ;
②若装置B中装有5.0mL 1.0×10-3mol/L的碘水,当通入足量W2完全反应后,转移了5.0×10-5mol电子,该反应的化学方程式为 。
(3)某同学将足量的YX2通入一支装有氯化钡溶液的试管,未见沉淀生成,再向该试管中加入过量的下列溶液也无沉淀生成的是 (填字母)。
A.氨水 B.稀盐酸 C.稀硝酸 D.氯化钙 E.双氧水 F.硝酸银
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科目:高中化学 来源: 题型:
在一定条件下发生反应:2A(g)+2B(g)⇌xC(g)+2D(g),在2L密闭容器中,把4molA和2molB混合,2min后达到平衡时生成1.6molC,又测得反应速率VD=0.2mol/(L•min),下列说法正确的是( )
| A. | A和B的转化率均是20% |
| B. | x=4 |
| C. | 平衡时A的物质的量为2.8mol |
| D. | 平衡时气体压强比原来减小 |
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科目:高中化学 来源: 题型:
下列事实与氢键无关的是( )
A.液态氟化氢中有三聚氟化氢(HF)3分子存在
B.冰的密度比液态水的密度小
C.乙醇能与水以任意比混溶而甲醚(CH3—O—CH3)难溶于水
D.H2O比H2S稳定
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