Question

1．海洋植物如海帶、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，用水浸泡一段時間（以讓碘化物充分溶解在水中），得到海帶灰懸濁液，然后按以下實驗流程提取單質(zhì)碘：

（1）指出圖1中提取碘的過程中有關(guān)的實驗操作名稱：①過濾．
（2）操作③中所用的有機(jī)試劑可以是四氯化碳（或CCl₄），也可以是苯/汽油/煤油（只填一種）．
（3）操作過程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的鐵圈中；
B．把50ml碘水和15ml有機(jī)溶劑（你所選的）加入分液漏斗中，并蓋好玻璃塞；
C．檢驗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，并不時旋開活塞放氣，最后關(guān)閉活塞，把分液漏斗放正；
E．旋開活塞，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或使塞上的凹槽與漏斗上口的小孔對準(zhǔn)；
H．靜置、分層．
（a）過程③正確操作步驟的順序是：CBDAHGEF（填編號字母）；
（b）上述G步操作的目的是：使分液漏斗內(nèi)外空氣相通，以保證液體能順利流出；
（c）最后碘的有機(jī)溶液是通過漏斗下口（四氯化碳）．漏斗上口（苯/汽油/煤油）獲得（填“漏斗上口”或“漏斗下口”）．
（4）從含碘的有機(jī)溶液中提取碘和回收有機(jī)試劑，還需要經(jīng)過蒸餾，觀察如圖2所示實驗裝置指出其錯誤之處缺石棉網(wǎng)；溫度計的位置應(yīng)將水銀球置于蒸餾燒瓶支管口處；冷凝水應(yīng)下進(jìn)上出；尾接管與錐形瓶之間不應(yīng)有塞子．

Answer 1

分析 以海帶為原料獲得少量碘單質(zhì)：將海帶在坩堝中灼燒得到海帶灰，將海帶灰浸泡得到海帶灰懸濁液，然后采用過濾的方法將殘渣和溶液分離，得到含有碘化鉀的溶液，向水溶液中通入足量Cl₂，發(fā)生反應(yīng)為2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂，向含有碘單質(zhì)的溶液中加入萃取劑四氯化碳萃取蒸餾得到碘單質(zhì)．
（1）分離固體和液體用過濾；
（2）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)，萃取劑和原來溶劑不能互溶，密度大于水的萃取劑從下口流出，密度小于水的從上口倒出；
（3）（a）其實驗步驟是檢漏、加藥品、振蕩、放置、靜置、打開玻璃塞、旋開活塞、倒出液體；
（b）分液漏斗使用時：將漏斗上口的玻璃塞打開或使塞上的凹槽與漏斗上口的小孔對準(zhǔn)，平衡氣壓；
（c）密度大于水的萃取劑從下口流出，密度小于水的從上口倒出；
（4）從含碘的有機(jī)溶液中提取碘和回收有機(jī)試劑，還需要經(jīng)過蒸餾，對照蒸餾操作，如圖2錯誤為缺少石棉網(wǎng)，溫度計水銀球位置錯誤，冷凝水水流方向錯誤，尾接管與錐形瓶之間不應(yīng)有塞子．

解答 解：（1）將海帶在坩堝中灼燒得到海帶灰，將海帶灰浸泡得到海帶灰懸濁液，將懸濁液分離為殘渣和含碘離子溶液應(yīng)選擇過濾的方法，實驗操作名稱：①為過濾，
故答案為：過濾；
（2）萃取劑必須具備下列條件：碘在萃取劑中的溶解度大于在水中的溶解度，萃取劑和水不互溶，且萃取劑和碘不反應(yīng)，如四氯化碳和苯、汽油等符合條件，如選用四氯化碳作萃取劑，應(yīng)從漏斗下口（四氯化碳密度大于水），如選用苯/汽油/煤油等應(yīng)從漏斗上口（苯/汽油/煤油這些物質(zhì)密度小于水），
故答案為：四氯化碳（或CCl₄），也可以是苯/汽油/煤油；
（3）（a）其實驗步驟是檢漏、加藥品、振蕩、放置、靜置、打開玻璃塞、旋開活塞、倒出液體，所以其操作順序是CBDAHGEF，
故答案為：CBDAHGEF；
（b）分液漏斗使用時：將漏斗上口的玻璃塞打開或使塞上的凹槽與漏斗上口的小孔對準(zhǔn)，可以平衡氣壓，便于液體流出，
故答案為：使分液漏斗內(nèi)外空氣相通，以保證液體能順利流出；
（c）分液漏斗中的下層液體從下口漏出，上層液體從上口倒出，萃取劑四氯化碳的密度大于水，含有碘單質(zhì)的四氯化碳在下層，從下口漏出，選用苯/汽油/煤油這些物質(zhì)密度小于水，應(yīng)從漏斗上口倒出，
故答案為：漏斗下口（四氯化碳）．漏斗上口（苯/汽油/煤油）；
（4）由圖可知，燒瓶底部表面積大，加熱需要石棉網(wǎng)使其受熱均勻，溫度計水銀球應(yīng)與燒瓶支管口相平測蒸汽溫度，冷卻水應(yīng)下進(jìn)上出與熱氣體對流，尾接管與錐形瓶之間不應(yīng)有塞子，不便于液體流出，
故答案為：缺石棉網(wǎng)；溫度計的位置應(yīng)將水銀球置于蒸餾燒瓶支管口處，冷凝水應(yīng)下進(jìn)上出；尾接管與錐形瓶之間不應(yīng)有塞子．

點評 本題考查了海水資源的分析應(yīng)用，實驗設(shè)計和過程分析，注重靈活性，側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)和訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊?guī)范實驗操作能力，題目難度中等．