Question

【題目】實驗室從含碘廢液(除H2O外，含有CCl4、I2、I-等)中回收碘，其實驗過程如下：

（1）向含碘廢液中加入稍過量的Na2SO3溶液，將廢液中的I2還原為I-，其離子方程式為____________，該操作將I2還原為I-的目的是____________；

（2）操作X的名稱為____________；

（3）氧化時，在三頸燒瓶中將含I-的水溶液用鹽酸調至pH約為2，緩慢通入Cl2，在40℃左右反應(實驗裝置如圖所示)．實驗室控制在較低溫度下進行的原因是____________；儀器b中盛放的溶液為_____。

（4）已知：5SO32-+2IO3-+2H+═I2+5SO42-+H2O

某含碘廢水(pH約為8)中一定存在I2，可能存在I-、IO3-中的一種或兩種，請補充完整檢驗含碘廢水中是否含有I-、IO3-的實驗方案：(實驗中可供選擇的試劑：稀鹽酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液)。

①取適量含碘廢水用CCl4多次萃取、分液，直到水層用淀粉溶液檢驗不出有碘單質存在：

②____________；

③另從水層取少量溶液，加入1-2mL淀粉試液，加鹽酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液變藍色，說明廢水中含有IO3-，否則說明廢水中不含IO3-。

（5）二氧化氯(ClO2，黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑和水處理劑。現用ClO2氧化酸性含I-廢液回收碘。

①完成ClO2氧化I-的離子方程式：□ClO2+□I-+□____________=□I2+□Cl-+□____________

②若處理含I-相同量的廢液回收碘，所需Cl2的物質的量是ClO2的____________倍

Answer 1

【答案】

（1）SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-；使四氯化碳中的碘進入水層；

（2）分液；

（3）使氯氣在溶液中有較大的溶解度(或防止碘升華或防止碘進一步被氧化)；NaOH溶液

（4）從水層取少量溶液，加入1-2mL淀粉溶液，加入鹽酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液變藍色，說明廢水中含有I-，否則不含I-。

（5）①2、10、8H+、5、2、4H2O；②2.5；

【解析】

試題分析：（1）碘具有氧化性，能氧化亞硫酸鈉生成硫酸鈉，自身被還原生成碘離子，離子反應方程式為SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-；碘微溶于水，而碘離子易溶于水，為了使更多的I元素進入水溶液應將碘還原為碘離子；故答案為：SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-；使四氯化碳中的碘進入水層；

（2）四氯化碳屬于有機物，水屬于無機物，二者不互溶，分離互不相溶的液體采用分液的方法分離，所以分離出四氯化碳采用分液的方法；故答案為：分液；

（3）碘易升華，且氯氣的溶解度隨著溫度的升高而減小，溫度越高，氯氣的溶解度越小，反應越不充分，所以應該在低溫條件下進行反應；氯氣、碘蒸氣都有毒，不能直接排空，且都能和氫氧化鈉溶液反應生成無毒物質，所以用NaOH溶液吸收氯氣和碘蒸氣，故答案為：使氯氣在溶液中有較大的溶解度(或防止碘升華或防止碘進一步被氧化)；NaOH溶液

（4）碘離子具有還原性，能被氧化劑氧化生成碘，碘酸根離子具有氧化性，能被還原劑還原生成碘，碘遇淀粉試液變藍色，所以其檢驗方法為：從水層取少量溶液，加入1-2mL淀粉溶液，加入鹽酸酸化，滴加FeCl3溶液，2I-+2Fe3+=2Fe2++I2，若溶液變藍色，說明廢水中含有I-，否則不含I-；另從水層取少量溶液，加入1-2mL淀粉試液，加鹽酸酸化，滴加Na2SO3溶液，5SO32-+2 IO3-+2H+=I2+5SO42-+H2O，若溶液變藍色，說明廢水中含有IO3-，否則不含IO3-，故答案為：從水層取少量溶液，加入1-2mL淀粉溶液，加入鹽酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液變藍色，說明廢水中含有I-，否則不含I-。

（5）①用ClO2氧化酸性含I-廢液回收碘，是二氧化氯在酸溶液中氧化碘離子生成碘單質，二氧化氯被還原為氯離子，ClO2～Cl-～5e-，2I-～I2～2e-，反應的離子方程式為：2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O，故答案為：2、10、8H+、5、2、4H2O；

②依據氧化還原反應電子守恒計算，每摩爾Cl2得到2mol電子，而每摩爾ClO2得到5mol電子，則所需Cl2的物質的量是ClO2的2.5倍，故答案為：2.5。