Question

7．洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素，主要以碘化物形式存在．有一化學(xué)課外小組用海帶為原料制取少量碘單質(zhì)，他們將海帶灼燒成灰，用水浸泡一段時(shí)間（以讓碘化物充分溶解在水中），得到海帶灰懸濁液，然后按圖1實(shí)驗(yàn)流程提取單質(zhì)碘：

（提示：Cl₂和I^-可發(fā)生置換反應(yīng)）
（1）灼燒海帶時(shí)需要用到的玻璃儀器是F（從下列儀器中選出所需的儀器，用標(biāo)號(hào)字母填寫(xiě)在空白處）．
A．坩堝  B．燒杯  C．坩堝鉗  D．三腳架  E．泥三角  F．酒精燈
（2）過(guò)程②中充入足量Cl₂的目的是將I^-完全氧化為I₂，
反應(yīng)的離子方程式為2I^-+Cl₂═I₂+2Cl^-．
（3）操作③中所用的有機(jī)試劑可以是CCl₄（或苯）（只填一種）．
（4）操作過(guò)程③可以分解為如下幾步：
A．把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺(tái)的鐵圈中；
B．把50mL碘水和15mL有機(jī)溶劑（你所選）加入分液漏斗中，蓋好玻璃塞；
C．檢驗(yàn)分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；
D．倒轉(zhuǎn)漏斗用力振蕩，不時(shí)旋開(kāi)活塞放氣，后關(guān)閉活塞，把分液漏斗放正；
E．旋開(kāi)活塞，用燒杯接收溶液；
F．從分液漏斗上口倒出上層液體；
G．將漏斗上口的玻璃塞打開(kāi)或使塞上的凹槽與漏斗上口的小孔對(duì)準(zhǔn)；
H．靜置、分層．
a．上述操作步驟排序：CBDAHGEF
b．G步操作的目的是保持分液漏斗內(nèi)外壓力平衡，使液體易于流下；
c．最后碘的有機(jī)溶液是通過(guò)漏斗下口獲得（填“漏斗上口”或“漏斗下口”）．
（5）若要檢驗(yàn)提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘，可取樣加入淀粉溶液，觀察顏色變化．
（6）從含碘的有機(jī)溶液中提取碘和回收有機(jī)溶液，還需要經(jīng)過(guò)蒸餾，觀察如圖2所示實(shí)驗(yàn)裝置，指出其錯(cuò)誤有三處．
（7）進(jìn)行上述蒸餾操作時(shí)，使用水浴的優(yōu)點(diǎn)是受熱均勻，易控制溫度．

Answer 1

分析 將海帶灼燒，然后將海帶灰浸泡，采用過(guò)濾方法分離得到殘?jiān)�，濾液中含有I^-，向?yàn)V液中充入少量Cl₂，發(fā)生反應(yīng)2 I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，得到含有碘的水溶液，向碘水中加入萃取劑得到含碘有機(jī)溶液，最后采用蒸餾方法得到晶體碘單質(zhì)，
（1）根據(jù)儀器的作用選取儀器，灼燒用坩堝，轉(zhuǎn)移坩堝用坩堝鉗，用帶鐵圈的鐵架臺(tái)或三腳架和泥三角上放置坩堝，用酒精燈進(jìn)行加熱；
（2）過(guò)濾后的濾液中含碘離子，可以被氧化為碘單質(zhì)；
（3）萃取劑的選取標(biāo)準(zhǔn)是：溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度，溶質(zhì)和萃取劑不反應(yīng)，萃取劑和原來(lái)溶劑不能互溶；
（4）a．其實(shí)驗(yàn)步驟是檢漏、加藥品、振蕩、放置、靜置、打開(kāi)玻璃塞、旋開(kāi)活塞、倒出液體；
b、不打開(kāi)活塞，液體在大氣壓作用下無(wú)法流出；
c．上層液體從上口倒出，下層液體從下口流出；
（5）根據(jù)碘單質(zhì)遇到淀粉會(huì)變藍(lán)色來(lái)檢驗(yàn)是否還有碘單質(zhì)；
（6）冷凝水應(yīng)是下進(jìn)上出，溫度計(jì)水銀球應(yīng)與燒瓶支管口相平；
（7）水浴加熱的溫度是使試管內(nèi)或燒杯內(nèi)試劑受熱溫度均勻，具有長(zhǎng)時(shí)間加熱溫度保持恒定的特點(diǎn)．

解答 解：（1）灼燒海帶時(shí)用坩堝盛放海帶，用帶鐵圈的鐵架臺(tái)或三腳架和泥三角上放置坩堝，用酒精燈進(jìn)行加熱，所以灼燒海帶時(shí)需要用到的實(shí)驗(yàn)儀器是坩堝、帶鐵圈的鐵架臺(tái)或三腳架、泥三角、酒精燈，用坩堝鉗轉(zhuǎn)移坩堝，無(wú)需使用燒杯，其中是玻璃儀器的只有酒精燈，選F，
故答案為：F；
（2）步驟②用氯氣置換碘離子，其反應(yīng)離子方程式為Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-；
故答案為：使I^-轉(zhuǎn)化為I₂；Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-；
（3）碘在萃取劑CCl中的溶解度大于在原溶劑水中的溶解度，碘和四氯化碳不反應(yīng)，四氯化碳和水不能互溶，所以可以用四氯化碳或苯作萃取劑，
故答案為：CCl₄（或苯）；
（4）a．其實(shí)驗(yàn)步驟是檢漏、加藥品、振蕩、放置、靜置、打開(kāi)玻璃塞、旋開(kāi)活塞、倒出液體，所以其操作順序是CBDAHGEF，
故答案為：CBDAHGEF；
b、不打開(kāi)活塞，液體在大氣壓作用下無(wú)法流出，
故答案為：保持分液漏斗內(nèi)外壓力平衡，使液體易于流下；
c．上層液體從上口倒出，下層液體從下口流出；CCl₄ 的密度大于水的密度，故從漏斗下口流出，
故答案為：漏斗下口；
（5）提取碘后的水溶液中若是含有單質(zhì)碘，則遇到淀粉會(huì)變藍(lán)色，可以取少量提取碘后的水溶液于試管中，加入幾滴淀粉試液，觀察是否出現(xiàn)藍(lán)色（如果變藍(lán)，說(shuō)明還有單質(zhì)碘），
故答案為：淀粉溶液；
（6）冷凝水應(yīng)是下進(jìn)上出，溫度計(jì)測(cè)量蒸氣的溫度，溫度計(jì)水銀球應(yīng)與燒瓶支管口相平，燒杯需要墊石棉網(wǎng)加熱，其錯(cuò)誤有三處，
故答案為：三；
（7）水浴加熱的溫度是使試管內(nèi)或燒杯內(nèi)試劑受熱溫度均勻，具有長(zhǎng)時(shí)間加熱溫度保持恒定的特點(diǎn)，四氯化碳沸點(diǎn)：76.8℃，碘單質(zhì)沸點(diǎn)為184℃，所以最后晶態(tài)碘在蒸餾燒瓶里聚集，
故答案為：受熱比較均勻，溫度容易控制；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了海水資源的綜合利用，為高頻考點(diǎn)，涉及知識(shí)點(diǎn)較多，把握實(shí)驗(yàn)流程及發(fā)生的反應(yīng)、萃取劑的選取標(biāo)準(zhǔn)、蒸餾實(shí)驗(yàn)原理及裝置等知識(shí)點(diǎn)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重高頻考點(diǎn)的考查，題目難度中等．