Question

【題目】碘及其化合物可廣泛用于醫藥和工業生產等。

(1)實驗室用海帶提取I2時操作步驟依次為：灼燒、溶解、過濾、__、__及蒸餾。

(2)灼燒海帶時除需要三腳架、酒精燈、玻璃棒外，還需要的實驗儀器是__。

(3)“過濾”后溶液中含一定量硫酸鹽和碳酸鹽。現要檢驗溶液中的I﹣，需選擇的試劑組合及其先后順序是__(選填編號)。

a．AgNO3溶液 b．Ba(NO3)2溶液 c．BaCl2溶液 d．CaCl2溶液

(4)在海帶灰濾液中加入適量氯水后一定存在I2，可能存在IO3﹣。請補充完整檢驗含I2溶液中是否含有IO3﹣的實驗方案(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I2溶液用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__。

(5)分解水可用SO2/I2循環法。該法共涉及三步化學反應。__；2H2SO4 2SO2↑+O2↑+2H2O；__。與傳統的分解水的方法相比，本法的優點是__；缺點是__。

Answer 1

【答案】氧化 萃取(或萃取分液) 坩堝(或瓷坩堝)、泥三角 ba 從水層取少量溶液，加入1～2 mL淀粉溶液，加鹽酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液變藍，說明濾液中含有IO3﹣，若溶液不變藍，說明濾液中不含有IO3﹣ SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4 2HIH2+I2 節約電能 使用能造成污染環境的SO2

【解析】

(1)將海帶灼燒、溶解、過濾后所得溶液中碘以I-存在，要將碘從水溶液中分離出來，應將I- 轉化成水溶性差而易溶于有機溶劑的I2；

(2)根據灼燒裝置即可找除出題中所列外還需要的實驗儀器；

(3)檢驗I- 通常用AgNO3溶液，而Ag2SO4微溶、Ag2CO3難溶，所以SO42-和CO32-會干擾I-的檢驗，需排除干擾；

(4)檢驗IO3-可采用思路為：IO3- →I2 →檢驗I2，所以應選用合適的還原劑將IO3- 還原為I2，再檢驗生成的I2；

(5)根據題意，分解水采用的是SO2/I2循環法，可判斷SO2和I2在整個過程中參與反應且能重新生成，由此判斷各步反應；該法與電解水相比，不耗電但使用了能產生污染的SO2。

(1)根據分析，需把溶液中的I-轉化為水溶性差而易溶于有機溶劑的I2，I- →I2為氧化過程；從水溶液中分離出I2可用CCl4等有機溶劑萃取后蒸餾。答案為：氧化；萃取(或萃取分液)；

(2)固體灼燒需要坩堝，而坩堝需放在泥三角上加熱，所以，灼燒海帶時除需要三腳架、酒精燈、玻璃棒外，還需要的實驗儀器是坩堝(或瓷坩堝)、泥三角。答案為：坩堝(或瓷坩堝)、泥三角；

(3)由于碘化銀是不溶于水，也不溶于酸的黃色沉淀，所以可用AgNO3溶液檢驗。但Ag2SO4微溶、Ag2CO3難溶，所以SO42-和CO32-會干擾I- 的檢驗，所以需要排除其干擾，又因為還不能引入氯離子，所以可以用足量的Ba(NO3)2溶液除去SO42-和CO32-，過濾后（或取上層清液）再加入AgNO3溶液。答案為：ba；

(4)碘酸根具有強氧化性，能被還原為單質碘，而碘遇淀粉顯藍色，所以檢驗碘酸根的實驗操作是：從水層取少量溶液，加入1~2 mL淀粉溶液，加鹽酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液變藍，說明濾液中含有IO3-；若溶液不變藍，說明濾液中不含有IO3-；

⑸依題意，用SO2/I2循環法分解水共涉及三步化學反應。根據第二個反應可知，首先SO2被氧化為硫酸，氧化劑為I2，化學方程式為：SO2+ I2+ 2H2O = 2HI + H2SO4；生成的HI分解即可得到氫氣，同時重新生成I2，所以第三個化學方程式為：2HIH2+ I2。電解水需要消耗電能，而SO2又是大氣污染物，所以與傳統的分解水的方法相比，本法的優點是節約電能，而缺點是使用能造成污染環境的SO2。