Question

实验室从含碘废液（除H₂O外，含有CCl₄、I₂、I^-等）中回收碘，其实验过程如图一所示．

（1）向含碘废液中加入稍过量的Na₂SO₃溶液，将废液中的I₂还原为I^-，其离子方程式为

 

；该操作将I₂还原为I^-的目的是

 

．
（2）操作X的名称为

 

．
（3）氧化时，在三颈烧瓶中将含I^-的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl₂，在40℃左右反应（实验装置如图二所示）．实验室控制在较低温度下进行的原因是

 

；锥形瓶里盛放的溶液为

 

．

（4）已知：5SO₃^2-+2IO₃^-+2H⁺═I₂+5SO₄^2-+H₂O
某含碘废水（pH约为8）中一定存在I₂，可能存在I^-、IO₃^-中的一种或两种，请补充完整检验含碘废水中是否含有I^-、IO₃^-的实验方案：取适量含碘废水用CCl₄多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在

 

．实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl₃溶液、Na₂SO₃溶液．

Answer 1

考点：真题集萃,物质的检验和鉴别的实验方案设计

专题：实验设计题,卤族元素

分析：（1）碘具有氧化性，能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠，自身被还原生成碘；碘不容易溶于水，但碘离子易溶于水；
（2）分离互不相溶的液体采用分液的方法分离；
（3）碘易升华，且氯气的溶解度随着温度的升高而减小；氯气、碘蒸气都能和氢氧化钠溶液反应生成无毒物质；
（4）碘离子具有还原性，能被氧化剂氧化生成碘，碘酸根离子具有氧化性，能被还原剂还原生成碘，碘遇淀粉试液变蓝色．

解答： 解：（1）碘具有氧化性，能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠，自身被还原生成碘，离子反应方程式为SO₃^2-+I₂+H₂O=2I^-+2H⁺+SO₄^2-；碘不容易溶于水，但碘离子易溶于水，为了使更多的I元素进入水溶液应将碘还原为碘离子，
故答案为：SO₃^2-+I₂+H₂O=2I^-+2H⁺+SO₄^2-；使四氯化碳中的碘进入水层；
（2）四氯化碳属于有机物、水属于无机物，二者不互溶，分离互不相溶的液体采用分液的方法分离，所以分离出四氯化碳采用分液的方法，故答案为：分液；
（3）碘易升华，且氯气的溶解度随着温度的升高而减小，温度越高，氯气的溶解度越小，反应越不充分，所以应该在低温条件下进行反应；氯气、碘蒸气都有毒，不能直接排空，且都能和氢氧化钠溶液反应生成无毒物质，所以用NaOH溶液吸收氯气和碘蒸气，
故答案为：使氯气在溶液中有较大的溶解度（或防止碘升华或防止碘进一步被氧化）；NaOH溶液；
（4）碘离子具有还原性，能被氧化剂氧化生成碘，碘酸根离子具有氧化性，能被还原剂还原生成碘，碘遇淀粉试液变蓝色，所以其检验方法为：
从水层取少量溶液，加入1-2mL淀粉溶液，加入盐酸酸化，滴加FeCl₃溶液，2I^-+2Fe³⁺=2Fe²⁺+I₂，若溶液变蓝色，说明废水中含有I^-，否则不含I^-；
另从水层取少量溶液，加入1-2mL淀粉试液，加盐酸酸化，滴加Na₂SO₃溶液，5SO₃^2-+2 IO₃^-+2H⁺=I₂+5SO₄^2-+H₂O，若溶液变蓝色，说明废水中含有IO₃^-，否则不含IO₃^-，
故答案为：从水层取少量溶液，加入1-2mL淀粉溶液，加入盐酸酸化，滴加FeCl₃溶液，若溶液变蓝色，说明废水中含有I^-，否则不含I^-；
另从水层取少量溶液，加入1-2mL淀粉试液，加盐酸酸化，滴加Na₂SO₃溶液，若溶液变蓝色，说明废水中含有IO₃^-，否则不含IO₃^-．

点评：本题以物质的制备为载体考查了氧化还原反应、离子的检验、物质的分离和提纯，明确物质的性质是解本题关键，根据物质的特殊性质、混合物分离和提纯方法的选取等方面来分析解答，知道碘的检验方法，题目难度中等．