Question

【題目】海水是一種豐富的資源，工業(yè)生產(chǎn)可以從海水中提取許多有用的物質(zhì)，這些物質(zhì)廣泛應(yīng)用于生活、生產(chǎn)、科技等方面。下圖是從含碘CCl4溶液得到碘的實(shí)驗(yàn)過程：

完成下列填空：

（1）向含碘溶液中加入稍過量的Na2SO3溶液，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_______，所用的主要儀器是_________。

（3）氧化時(shí)，在三頸瓶中將含I－的水溶液用鹽酸調(diào)至pH約為2，緩慢通入Cl2，在400C左右反應(yīng)（實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示）。實(shí)驗(yàn)控制在較低溫度下進(jìn)行的原因是_________；錐形瓶里盛放的溶液為________。

（4）已知：5SO32－+2IO3－+2H＋ → I2+5SO42－+H2O某含碘溶液（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(bǔ)充完整檢驗(yàn)含碘溶液中是否同時(shí)含有I－、IO3－的實(shí)驗(yàn)方案：_______。實(shí)驗(yàn)中可供選擇的試劑：CCl4、稀鹽酸、淀粉溶液

（5）濃海水提取鎂的工藝流程如下圖：

濃海水的主要成分如下：

離子	Na+	Mg2+	Cl-	SO42-
濃度/（g·L-1）	63.7	28.8	144.6	46.4

該工藝過程中，脫硫階段主要反應(yīng)的離子方程式為________，產(chǎn)品2的化學(xué)式為__________。1L濃海水最多可得到產(chǎn)品2的質(zhì)量為____g。

Answer 1

【答案】SO32-+I2+H2O → 2I-+SO42-+2H+ 使四氯化碳當(dāng)中的碘單質(zhì)轉(zhuǎn)化為碘離子進(jìn)入溶液 分液 分液漏斗 防止碘升華或者被氧化、增大氯氣的溶解度 氫氧化鈉溶液 取適量含碘溶液用CCl4多次萃取、分液；水層用淀粉溶液檢驗(yàn)不出碘單質(zhì)存在；從水層取少量溶液，加入1-2ml淀粉溶液，加鹽酸酸化，若溶液變藍(lán)，說明廢水中同時(shí)含有碘離子和碘酸根，若溶液不變藍(lán)，說明不同時(shí)含碘離子和碘酸根 Ca2+ + SO42- = CaSO4↓ Mg（OH）2 69.6克

【解析】

碘具有強(qiáng)氧化性能將亞硫酸根離子氧化為硫酸根離子，自身被還原生成碘離子；將碘還原為碘離子，目的是利用分液法除去四氯化碳；分離互不相溶的液體采用分液方法；使用的儀器是分液漏斗；碘不穩(wěn)定，易升華，且溫度高時(shí)氣體難溶解；碘能和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)；先用四氯化碳溶液萃取含碘溶液，然后分液；水層用淀粉溶液檢驗(yàn)不出碘時(shí),取水層溶液，向溶液中加入淀粉試液，再加鹽酸酸化，根據(jù)溶液是否變藍(lán)色判斷；工藝流程合成步驟中加入石灰乳，沉降后，將過濾后的濾液進(jìn)行脫硫，應(yīng)用鈣離子沉淀硫酸根離子生成硫酸鈣沉淀，產(chǎn)品1為硫酸鈣，合成得到氫氧化鎂沉淀故過濾后干燥的產(chǎn)品2為氫氧化鎂，計(jì)算1L溶液中Mg2+的質(zhì)量，根據(jù)Mg2+---Mg(OH)2計(jì)算氫氧化鎂的質(zhì)量。據(jù)此分析。

(1)碘具有強(qiáng)氧化性能將亞硫酸根離子氧化為硫酸根離子，自身被還原生成碘離子，離子方程式為SO32-+I2+H2O=2I-+SO42-+2H+；將碘還原為碘離子，目的是利用分液法除去四氯化碳，所以該操作將I2還原為I-的目的是使四氯化碳中的碘單質(zhì)轉(zhuǎn)化為碘離子進(jìn)入溶液；答案是：SO32-+I2+H2O=2I-+SO42-+2H+；使四氯化碳當(dāng)中的碘單質(zhì)轉(zhuǎn)化為碘離子進(jìn)入溶液；

(2)分離互不相溶的液體采用分液方法，分離四氯化碳和水溶液采用分液方法，所以X操作為分液；使用的儀器是分液漏斗；答案是：分液；分液漏斗；

(3)碘不穩(wěn)定易升華，且溫度高時(shí)氣體難溶解，所以溫度較低的原因是：防止碘升華或者被氧化、增大氯氣溶解度；碘能和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，錐形瓶中液體是NaOH溶液；答案是：防止碘升華或者被氧化、增大氯氣溶解度；NaOH溶液；

(4)先用四氯化碳溶液萃取含碘溶液然后分液，水層用淀粉溶液檢驗(yàn)不出碘時(shí),然后取水層溶液，向溶液中加入淀粉試液，再加鹽酸酸化如果有碘離子和碘酸根離子，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘單質(zhì)，淀粉試液變藍(lán)色，否則不同時(shí)含有碘離子和碘酸根離子；答案是：取適量含碘溶液用CCl4多次萃取、分液；水層用淀粉溶液檢驗(yàn)不出碘單質(zhì)存在；從水層取少量溶液，加入1-2mL淀粉溶液，加鹽酸酸化，若溶液變藍(lán)，說明廢水中同時(shí)含有碘離子和碘酸根，若溶液不變藍(lán)，說明不同時(shí)含碘離子和碘酸根；

(5)工藝流程合成步驟中加入石灰乳，沉降后，將過濾后的濾液進(jìn)行脫硫，用Ca2+沉淀SO42-生成CaSO4沉淀，離子方程式為：Ca2++SO42-=CaSO4↓，采用過濾的方法得到產(chǎn)品1為CaSO4，濾液中加入石灰乳，發(fā)生反應(yīng)為Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，合成中應(yīng)得到Mg(OH)2沉淀，過濾、干燥的產(chǎn)品2為Mg(OH)2，溶液中m(Mg2+)=1L×28.8g∕L=28.8g，由鎂離子和氫氧化鎂關(guān)系式：Mg2+Mg(OH)2，得m(Mg(OH)2)=28.8g×58÷24=69.6g；答案是：Ca2++SO42-=CaSO4↓；Mg(OH)2；69.6克。