Question

【題目】以干海帶為原料提取碘單質和氯化鉀的過程主要分三步：完成下列填空：

(1)步驟一：灼燒干海帶，使其灰化后用熱水浸泡、過濾，制得原料液，含有氯化鉀等物質。實驗室灼燒海帶應放在____(填寫儀器名稱)中加熱，選用熱水而不是冷水浸泡海帶灰的目的是____。

(2)步驟二：原料液經結晶過濾分離出氯化鉀后，向濾液中通適量氯氣氧化I－，制得富碘溶液。實驗室模擬氧化過程的實驗裝置如圖所示。

裝置中A部分用于制取氯氣，實驗室制取氯氣通常有兩種方案：一是在強酸性條件下用氧化劑氧化Cl－；二是電解法。限用圖D中的儀器(支撐儀器、導管、導線、石墨棒和橡皮塞除外)，能實現的反應是___(選填編號)。

a．2NaCl(s)＋MnO2＋2H2SO4(濃)MnSO4＋Cl2↑＋Na2SO4＋2H2O

b．2KMnO4＋16HCl(濃)→2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O

c．2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑

d．4HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

廣口瓶B中發生反應的離子方程式是____。裝置C中NaOH的作用是___。

(3)步驟三：取100 mL B中富碘溶液，按如下流程分離碘單質。

萃取Ⅱ和酸化過程發生的離子反應方程式分別是：

3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O；____；

萃取劑X應選擇____(選填編號)。

a．100mL苯 b．10mL乙醇 c．10 mLCCl4 d．10mL己烯

實驗室進行萃取操作的儀器是_____。操作Ⅰ的名稱是___。

(4)分離出的KCl樣品中常含有少量NaCl和K2CO3等物質，設計實驗用沉淀法測定氯化鉀樣品中K2CO3的質量分數：①要用到的化學試劑是___(填寫化學式)；②要測定的物理量是_____。

Answer 1

【答案】坩堝 加快溶解速率 bc Cl2+2I-=I2+2Cl- 吸收未反應的氯氣，防止污染 5I-+IO3-+6H＋=3I2+3H2O c 分液漏斗 過濾 BaCl2或CaCl2 樣品質量和干燥沉淀質量

【解析】

(1)灼燒固體應選擇坩堝來加熱灼燒，溫度升高物質溶解度增大，熱水能加快物質溶解的速度；

(2)氯氣制備：方法一，是在強酸性條件下用氧化劑氧化Cl-，實現該反應是常溫下發生的氧化還原反應，據此選擇實現此條件下的反應，方法二，是電解法，限用圖D中的儀器是電解飽和食鹽水得到氯氣，原料液經結晶過濾分離出氯化鉀后，向濾液中通適量氯氣氧化I-，制得富碘溶液，過量的氯氣不能直接排放到空氣中，用裝置C中氫氧化鈉溶液吸收避免污染；

(3)向萃取II溶液中加入NaOH溶液，溶液中先發生歧化反應產生I-、IO3-，然后在酸性條件下，這兩種離子再反應變為I2，萃取是一種常用的分離液-液混合物的方法，它是利用溶質在互不相溶的溶劑里溶解度的不同（溶質在萃取劑中的溶解度要大于在原溶劑中的溶解度），用一種溶劑把溶質從它與另一溶劑所組成的溶液里提取出來的操作，分液是把互不相溶的兩種液體分開的操作，一般分液都是與萃取配合使用的；操作Ⅰ后得到碘單質固體，說明操作Ⅰ為過濾；

(4)氯化鉀樣品中含K2CO3，測定K2CO3的質量分數，需要加入試劑沉淀碳酸根離子且不引入新的雜質，測定樣品質量和生成沉淀質量，依據元素守恒計算碳酸鉀的質量分數。

(1)灼燒干海帶，使其灰化后用熱水浸泡、過濾，制得原料液，含有氯化鉀等物質。實驗室灼燒海帶應放在坩堝中加熱，選用熱水而不是冷水浸泡海帶灰的目的是加快溶解速率；

(2)氯氣制備方法：方法一是在強酸性條件下用氧化劑氧化Cl-，實現該反應是常溫下發生的氧化還原反應，據此選擇實現此條件下的反應；方法二是電解法，限用圖D中的儀器是電解飽和食鹽水得到氯氣。

a.2NaCl(s)+MnO2+2H2SO4(濃)MnSO4+Cl2↑+Na2SO4+2H2O，反應需要加熱，a錯誤；b.2KMnO4+16HCl(濃)→2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O，此反應不需要加熱常溫下發生反應生成氯氣，b正確；

c.2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，反應是通電電解氯化鈉溶液，是利用氯堿工業原理，c正確；

d.4HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，反應需要加熱反應，d錯誤；

故合理選項是bc；

原料液經結晶過濾分離出氯化鉀后，向濾液中通適量氯氣氧化I-，制得富碘溶液，廣口瓶B中是發生反應的離子方程式是 Cl2+2I-=I2+2Cl-，過量的氯氣不能直接排放到空氣中，用裝置C中氫氧化鈉溶液吸收，避免污染；

(3)向萃取后的溶液中加入NaOH溶液，先發生歧化反應，產生I-、IO3-，然后酸化，I-、IO3-、H+發生歸中反應產生I2，反應方程式為5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O，萃取劑X應選擇不溶于水的有機溶劑且碘單質在其中溶解性大，

a.苯不溶于水，碘單質在苯中溶解性大，但100mL苯的體積和溶液體積相同，萃取碘單質后濃度小，試劑浪費，a錯誤；

b.10mL乙醇和水溶液混溶，不能分層，不能做萃取劑，b錯誤；

c.10mLCCl4 和水溶液不溶，能分層且碘單質在其中溶解性大，可以作萃取劑， c正確； d.10mL己烯和碘單質發生加成反應，不能做萃取劑，d錯誤；

故合理選項是c；

實驗室進行萃取操作需要的儀器是分液漏斗，操作Ⅰ后得到碘單質固體，說明操作Ⅰ為過濾；

(4)用沉淀法測定氯化鉀樣品中K2CO3的質量分數，稱量一定質量的樣品，在燒杯中溶解，加入過量BaCl2或CaCl2溶液，沉淀CO32-離子生成沉淀，過濾得到沉淀，洗滌、干燥，稱量沉淀質量，計算沉淀物質的量，結合碳元素守恒，計算出碳酸鉀質量，進而得到碳酸鉀的質量分數。故①要用到物質的化學試劑是BaCl2或CaCl2； ②要測定的物理量是需要測定樣品質量和干燥沉淀質量。