Question

9．紫菜與海帶類似，是一種富含生物碘的海洋植物．商品紫菜輕薄松脆、比海帶更易被焙燒成灰（此時(shí)碘轉(zhuǎn)化為碘化物無機(jī)鹽），用于碘單質(zhì)的提取．已知：

	乙醇	四氯化碳	裂化汽油	碘（晶體）
密度/g•cm-3	0.789 3	1.595	0.71～0.76	4.94
沸點(diǎn)/℃	78.5	76.8	25～232	184.35

以下為某興趣小組模擬從紫菜提取碘單質(zhì)的過程：：
紫菜→（焙燒）→（浸�。�$→_{稀硫酸}^{雙氧水}$（操作①）→（操作②）$\stackrel{試劑A}{→}$（蒸餾）→粗產(chǎn)品
（1）實(shí)驗(yàn)室中焙燒紫菜用到的儀器有DFG（填寫相應(yīng)的字母）．
A．燒杯　　B．表面皿　　C．蒸發(fā)皿　　D．坩堝   E．試管　　　F．酒精燈　G．泥三角
（2）將焙燒所得的紫菜灰與足量的雙氧水和稀硫酸作用，寫出反應(yīng)的離子方程式2I^-+H₂O₂+2H⁺═I₂+2H₂O．
（3）操作①的名稱是過濾；試劑A為四氯化碳（填本題表格中一種最佳化學(xué)試劑的名稱）
不使用另外兩種試劑的主要原因分別是：①乙醇與水互溶；②裂化汽油能與碘發(fā)生加成反應(yīng)．
（4）操作②中所用的主要玻璃儀器為分液漏斗，振蕩、靜置，應(yīng)首先將下層液體分離出來．
（5）將下列裝置圖中缺少的必要儀器補(bǔ)畫出來以最終將單質(zhì)碘與試劑A分離：

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)室從紫菜中提取碘：紫菜焙燒成灰，浸泡溶解得到紫菜灰懸濁液，含有碘離子，加入酸和氧化劑，將碘離子氧化成碘單質(zhì)，通過過濾，得到不溶的殘?jiān)�，濾液為碘單質(zhì)溶液，利用有機(jī)溶劑萃取出碘單質(zhì)，再通過蒸餾提取出碘單質(zhì)．
（1）根據(jù)儀器的作用選取儀器；
（2）雙氧水具有強(qiáng)氧化性，酸性條件下，雙氧水氧化碘離子生成碘單質(zhì)；
（3）分離不溶性固體和液體的方法是過濾，操作①為過濾；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；
（4）操作②為萃取分液操作，根據(jù)儀器的作用選取儀器；根據(jù)有機(jī)溶劑與水密度的相對大小判斷；
（5）分離互溶的兩種液體用蒸餾；根據(jù)蒸餾裝置中各儀器的用途進(jìn)行解答．

解答 解：實(shí)驗(yàn)室從紫菜中提取碘：紫菜焙燒成灰，浸泡溶解得到紫菜灰懸濁液，含有碘離子，加入酸和氧化劑，足量的稀硫酸和雙氧水將碘離子氧化成碘單質(zhì)，通過操作①過濾，得到不溶的殘?jiān)�，濾液為碘單質(zhì)溶液，利用有機(jī)溶劑A四氯化碳萃取出碘單質(zhì)，再通過蒸餾提取出碘單質(zhì)．
（1）焙燒紫菜時(shí)用坩堝盛放紫菜，用帶鐵圈的鐵架臺放置泥三角，泥三角上放置坩堝，用酒精燈進(jìn)行加熱，所以焙燒紫菜時(shí)需要用到的實(shí)驗(yàn)儀器是坩堝、帶鐵圈的鐵架臺、酒精燈、泥三角，
故選：DFG；   
（2）雙氧水具有強(qiáng)氧化性，酸性條件下，雙氧水氧化碘離子生成碘單質(zhì)，自身被還原生成水，反應(yīng)方程式為H₂O₂+2I^-+2H⁺=I₂+2H₂O，
故答案為：2I^-+H₂O₂+2H⁺═I₂+2H₂O；
（3）通過操作①過濾，得到不溶的殘?jiān)�，濾液為碘單質(zhì)溶液，利用有機(jī)溶劑萃取出碘單質(zhì)，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，題干中提供的四中物質(zhì)，乙醇和水能互溶，不能做萃取劑，裂化汽油含有不飽和碳碳雙鍵能與碘發(fā)生加成反應(yīng)，不能做萃取劑，四氯化碳符合萃取劑的選取標(biāo)準(zhǔn)，所以可以用四氯化碳作萃取劑，
故答案為：過濾；四氯化碳；Ⅰ．乙醇與水互溶；Ⅱ．裂化汽油能與碘發(fā)生加成反應(yīng)；    
（4））操作②為萃取分液操作，用到分液漏斗、燒杯，混合液應(yīng)在分液漏斗中振蕩、靜置，選擇的有機(jī)試劑四氯化碳的密度大于水，所以四氯化碳在水的下層，
故答案為：分液漏斗；下層液體； 
（5）分離互溶的兩種液體用蒸餾，通過蒸餾提取出碘單質(zhì)對照蒸餾裝置，圖中缺少石棉網(wǎng)，因蒸餾燒瓶底面積較大，受熱不均勻，圖中缺少石棉網(wǎng)；為測各餾分的溫度需使用溫度計(jì)，且溫度計(jì)的水銀球位置在蒸餾燒瓶的支管口正中央，缺少收集裝置錐形瓶，所以缺少圖中①②③，其中①石棉網(wǎng)；②要注意水銀球位置，③必須是錐形瓶，
故答案為：．

點(diǎn)評 本題考查了從紫菜中提取碘實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，涉及物質(zhì)的分離、檢驗(yàn)、儀器的選取等知識點(diǎn)，根據(jù)物質(zhì)的特點(diǎn)及性質(zhì)選取相應(yīng)的分離和檢驗(yàn)方法，根據(jù)儀器的作用選取儀器，注意把握實(shí)驗(yàn)流程和實(shí)驗(yàn)原理，注意基本實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)和注意事項(xiàng)，萃取劑的選取標(biāo)準(zhǔn)、蒸餾時(shí)冷凝管中進(jìn)出水口的判斷等知識點(diǎn)都是�？疾辄c(diǎn)，且也是易錯(cuò)點(diǎn)．題目難度中等．