Question

海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素，碘元素以碘離子的形式存在，實(shí)驗(yàn)室里從海藻中提取碘的過程如下：

請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）灼燒海藻時(shí)，除需要三腳架外，還需要用到的實(shí)驗(yàn)儀器是

 

．

 

 （從下列儀器中選出所需的儀器，用標(biāo)號(hào)字母填寫在空白處）．
A．燒杯   B．瓷坩堝    C．表面皿    D．泥三角   E．酒精燈   F．坩堝鉗
（2）指出提取碘的過程中有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作名稱：①

 

、②

 

．
（3）提取碘的過程中，不能使用的有機(jī)溶劑是

 

．其原因是

 

．
A．酒精 　　     B．苯　　　　   C．汽油
該提取操作通常在

 

（儀器名稱）中進(jìn)行，若得到的是含碘的四氯化碳溶液，靜置后分層，下層為

 

色．
（4）設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘．請(qǐng)寫出該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象及結(jié)論

 

．
（5）加碘食鹽中加入的碘酸鉀是一種白色結(jié)晶粉末，常溫下很穩(wěn)定，加熱至560℃開始分解．在酸性條件下碘酸鉀是一種較強(qiáng)的氧化劑，可與碘化物、亞硫酸鹽等還原性物質(zhì)反應(yīng)．
（Ⅰ）測(cè)定加碘食鹽中碘的含量，學(xué)生甲設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
a．準(zhǔn)確稱取w g食鹽，加適量蒸餾水使其完全溶解；
b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入過量KI溶液，使KIO₃與KI反應(yīng)完全；
c．以淀粉為指示劑，逐滴加入物質(zhì)的量濃度為2.0×10^-3mol/L的Na₂S₂O₃溶液10.0mL，恰好反應(yīng)完全．則加碘食鹽樣品中的碘元素含量是

 

mg/kg．（以含w的代數(shù)式表示）．
（已知：KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O；I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-．）
（Ⅱ）學(xué)生乙又進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：

操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
取1g純凈的NaCl，加3mL水配成溶液．	溶液無變化
滴入5滴淀粉溶液和1mL 0.1mol/L KI溶液，振蕩．	溶液無變化
然后再滴入1滴1mol/L的H2SO4，振蕩．	溶液變藍(lán)色

①請(qǐng)推測(cè)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生藍(lán)色現(xiàn)象的可能原因，用離子方程式表示

 

．
②根據(jù)學(xué)生乙的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)對(duì)學(xué)生甲的實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出簡(jiǎn)要評(píng)價(jià)：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：海帶成分中碘的檢驗(yàn),探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：

分析：I、（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作步驟①灼燒來分析用到的實(shí)驗(yàn)儀器；
（2）①分離固體和液體用過濾，②利用溶解性的差異判斷操作方法；
（3）萃取的基本原則兩種溶劑互不相溶，且溶質(zhì)在一種溶劑中的溶解度比在另一種大的多；萃取所用的主要儀器是分液漏斗；利用四氯化碳的密度大于水來分析；（4）利用碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán)來檢驗(yàn)碘的存在；
（5）根據(jù)Na₂S₂O₃與KIO₃反應(yīng)的關(guān)系式來計(jì)算KIO₃的物質(zhì)的量，再根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式來計(jì)算碘的含量；
II、①酸性條件下，碘離子被氧氣氧化生成碘單質(zhì)；
②過量的碘離子易被空氣氧化生成碘單質(zhì)．

解答： 解：（1）灼燒固體物質(zhì)一般使用（瓷）坩堝，而坩堝的取放用坩堝鉗，坩堝加熱需要用泥三腳支撐然后放在三腳架上，三腳架下面的空間放酒精燈．故答案為：BDEF；
（2）①分離固體和液體用過濾，②將碘單質(zhì)從水溶液中提取出來，應(yīng)利用碘單質(zhì)在有機(jī)溶劑中的溶解度比在水中的溶解度大的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)，即用有機(jī)溶劑將碘單質(zhì)從水溶液中萃取出來，
故答案為：過濾；萃取；
（3）萃取的基本原則兩種溶劑互不相溶，且溶質(zhì)在一種溶劑中的溶解度比在另一種大的多，從題給信息可知，酒精和水互溶，不能用作萃取劑，苯和與汽油水互不相溶，故可用苯或汽油做萃取劑；萃取所用的主要儀器是分液漏斗；四氯化碳的密度大于水，故萃取后下層是碘的四氯化碳溶液，呈紫紅色．
故答案為：A，酒精與水互溶，分液漏斗，紫（紅）色；
（4）碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán)，故要想檢驗(yàn)提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘，只需向溶液中加入淀粉溶液，觀察是否變藍(lán)即可，故答案為：取少量提取液于試管中，滴加淀粉溶液，若溶液顯藍(lán)色，則說明原提取液中有碘單質(zhì)；
（5）設(shè)碘酸鉀的物質(zhì)的量為x．KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O①；  
I₂+2S₂O₃ ^2-=2I^-+S₄ O₆^2-②，將方程式②×3+①得
IO₃^-+6H⁺+6S₂O₃^2-=I^-+3S₄O₆^2-+3H₂O
1                   6
x               2.0×10^-3mol/L×0.01L
x=

2.0×10-5

6

=

1

3

×10^-5mol，根據(jù)碘原子守恒知，碘原子的質(zhì)量=

1

3

×10^-5mol×127g/mol=

127

3

×10^-5g，所以碘元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

127 3 ×10-5g

Wg

×100%=

1270

3W

mg/kg，
故答案為：

1270

3W

；
II、①酸性條件下，碘離子被氧氣氧化生成碘單質(zhì)，離子反應(yīng)方程式為：4I^-+4H⁺+O₂=2I₂+2H₂O，故答案為：4I^-+4H⁺+O₂=2I₂+2H₂O；
 ②酸性條件下，過量的碘離子易被空氣中氧氣氧化生成碘單質(zhì)，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大，故答案為：學(xué)生甲實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)偏大．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氧化還原反應(yīng)方程式的配平及有關(guān)計(jì)算，計(jì)算時(shí)注意是求食鹽中碘的含量不是碘酸鉀的含量，為易錯(cuò)點(diǎn)．