Question

【題目】實驗室從含碘廢液（除H2O外，含有CCl4、I2、I- 等）中回收碘，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）。實驗控制在較低溫度下進行的原因是________；儀器a的名稱為__________；儀器b中盛放的溶液為________。

（4）已知：；某含碘廢水（pH約為8）中一定存在I2，可能存在I－、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另從水層中取少量溶液，加入1-2mL淀粉溶液，加鹽酸酸化后，滴加Na2SO3溶液，若溶液變藍說明廢水中含有IO3-；否則說明廢水中不含有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。現用氧化酸性含廢液回收碘。完成ClO2氧化I－的離子方程式：_____ClO2+ ____I－+_______=_____+_____Cl－+（_________）________。

（6）“碘量法”是一種測定S2－含量的有效方法。立德粉ZnS·BaSO4是一種常用的白色顏料，制備過程中會加入可溶性的BaS，現用“碘量法”來測定立德粉樣品中S2－的含量。稱取m g樣品，置于碘量瓶中，移取25.00mL 0.1000mol/L 的I2-KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密閉，置暗處反應5min，有單質硫析出。以淀粉為指示劑，過量的I2用0.1000mol/L Na2S2O3 滴定，反應式為。測定消耗Na2S2O3溶液體積V mL。立德粉樣品S2－含量為__________（寫出表達式）

Answer 1

【答案】 使CCl4中的碘進入水層 分液 使氯氣在溶液中有較大的溶解度 球形冷凝管 NaOH溶液 水層取少量溶液，加入1-2mL淀粉溶液，加入鹽酸酸化，滴入FeCl3溶液，若溶液變藍色，說明廢水中含有I-,否則不含I- 2 10 8H+ 5 2 4 H2O

【解析】

（1）碘具有氧化性，能氧化亞硫酸鈉生成硫酸鈉，自身被還原為碘離子，離子反應方程式為SO32－+ I2 + H2O = 2I－+ SO42－+ 2H+；碘微溶于水，而碘離子易溶于水，為了使更多的碘元素進入水溶液中應該將碘還原為碘離子，使CCl4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，用分液的方法；

（3）碘容易升華，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，氯氣和碘蒸氣都有毒，不能直接排入空氣，且都能與氫氧化鈉溶液反應生成無毒物質；儀器a的名稱為球形冷凝管；儀器b中盛放的溶液為NaOH溶液，吸收末反應的氯氣；

（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-；

（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；

（6）根據化合價升降相等列關系式，設硫離子物質的量為n mol，則

S2-~~~~~~~~~I2 　　　　　 2S2O32-~~~~~~~~~~~ I2

1　　 1　　　 　2 　　 1

n mol n mol 0.1V×10-3mol ×0.1V×10-3mol

n+×0.1V×10-3mol=25×0.1V×10-3mol，得n=(25-V)×0.1V×10-3mol；

則樣品中硫離子含量為：=。