Question

2．某學(xué)習(xí)小組按如下實(shí)驗(yàn)流程探究海帶中碘含量的測(cè)定和碘的制�。�
實(shí)驗(yàn)一：碘含量的測(cè)定

取0.0100mol/L的AgNO₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定100.00mL海帶浸取原液，用電勢(shì)滴定法測(cè)定碘的含量．測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)（E）反映溶液中C（I^-） 變化，用數(shù)字傳感器繪制出滴定過(guò)程中曲線變化如下：

實(shí)驗(yàn)二：碘的制取
另取海帶浸取原液，甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)方案如下：

已知：3I₂+6NaOH→5NaI+NaIO₃+3H₂O
請(qǐng)回答：
（1）實(shí)驗(yàn)一中的儀器名稱(chēng)：儀器A坩堝，儀器B500ml容量瓶；實(shí)驗(yàn)二中操作Z的名稱(chēng)過(guò)濾．
（2）根據(jù)表中曲線可知：此次滴定終點(diǎn)時(shí)用去AgNO₃溶液的體積為20.00ml，計(jì)算該海帶中碘的百分含量為0.635%．
（3）步驟X中，萃取后分液漏斗內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是液體分上下兩層，下層呈紫紅色．
（4）下列有關(guān)步驟Y的說(shuō)法，正確的是AB
A．應(yīng)控制NaOH溶液的濃度和體積         B．將碘轉(zhuǎn)化成離子進(jìn)入水層
C．主要是除去海帶浸取原液中的有機(jī)雜質(zhì)   D．NaOH溶液可以由乙醇代替
方案乙中，上層液體加硫酸發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是5I^-+IO₃^-+6H⁺=3I₂+3H₂O．
（5）方案甲中采用蒸餾不合理，理由是碘單質(zhì)易升華，會(huì)導(dǎo)致碘損失．

Answer 1

分析 （1）在儀器A中灼燒海帶，該儀器為坩堝；配制溶液體積為500mL，應(yīng)該選用規(guī)格為500mL的容量瓶；碘單質(zhì)不溶于水，可以通過(guò)過(guò)濾操作分離出碘單質(zhì)；
（2）根據(jù)圖象判斷滴定終點(diǎn)時(shí)用去AgNO₃溶液的體積；根據(jù)硝酸銀與碘離子的反應(yīng)計(jì)算出100mL溶液中含有碘離子的物質(zhì)的量，再計(jì)算出500mL溶液中含有的碘離子，最后計(jì)算出海帶中碘的百分含量；
（3）碘單質(zhì)易溶于有機(jī)溶劑，且四氯化碳溶液密度大于水溶液，檢查判斷萃取現(xiàn)象；
（4）A．反應(yīng)3I₂+6NaOH═5NaI+NaIO₃+3H₂O中，需要濃氫氧化鈉溶液；
B．碘單質(zhì)與氫氧化鈉反應(yīng)生成了碘化鈉、碘酸鈉；
C．該操作的主要目的是將碘單質(zhì)轉(zhuǎn)化成碘酸鈉、碘化鈉，便于后續(xù)分離出碘單質(zhì)；
D．乙醇易溶于水和四氯化碳，仍然無(wú)法分離出碘單質(zhì)．
在酸性條件下，I^-和IO₃^-發(fā)生歸中反應(yīng)；
（5）從碘單質(zhì)易升華角度分析．

解答 解：（1）根據(jù)儀器的構(gòu)造可知，用于灼燒海帶的儀器為坩堝；通過(guò)儀器B配制500mL含有碘離子的浸取液，需要使用500mL的容量瓶，步驟Z將碘單質(zhì)和水分離，由于碘單質(zhì)不溶于水，可通過(guò)過(guò)濾操作完成，故答案為：坩堝；500mL容量瓶；過(guò)濾；
（2）根據(jù)滴定曲線可知，當(dāng)加入20mL硝酸銀溶液時(shí)，電動(dòng)勢(shì)出現(xiàn)了突變，說(shuō)明滴定終點(diǎn)時(shí)消耗了20.00mL硝酸銀溶液；$\frac{127g/mol×0.001mol}{20.00g}$
20.00mL硝酸銀溶液中含有硝酸銀的物質(zhì)的量為：0.0100mol/L×0.02L=0.0002mol，則500mL原浸出液完全反應(yīng)消耗硝酸銀的物質(zhì)的量為：0.0002mol×$\frac{500mL}{100mL}$=0.001mol，說(shuō)明20.00g該海帶中含有0.001mol碘離子，所以海帶中碘的百分含量為：$\frac{127g/mol×0.001mol}{20.00g}$×100%=0.635%，
故答案為：20.00；0.635%；
（3）碘單質(zhì)易溶于有機(jī)溶劑，微溶于水，且四氯化碳的密度大于水溶液，所以步驟X向含有碘單質(zhì)的水溶液中加入四氯化碳后，混合液會(huì)分為上下兩層，下層為四氯化碳的碘溶液，則下層呈紫紅色，
故答案為：液體分為上下兩層，下層呈紫紅色；
（4）A．發(fā)生反應(yīng)3I₂+6NaOH═5NaI+NaIO₃+3H₂O中，需要濃氫氧化鈉溶液，所以應(yīng)控制NaOH溶液的濃度和體積，故A正確；
B．根據(jù)反應(yīng)3I₂+6NaOH═5NaI+NaIO₃+3H₂O可知，步驟Y將碘轉(zhuǎn)化成離子進(jìn)入水層，故B正確；
C．該操作的主要目的是將碘單質(zhì)轉(zhuǎn)化成碘酸鈉、碘化鈉，將碘轉(zhuǎn)化成離子進(jìn)入水層，不是除去有機(jī)雜質(zhì)，故C錯(cuò)誤；
D．乙醇易溶于水和四氯化碳，將氫氧化鈉換成乙醇，仍然無(wú)法分離出碘單質(zhì)，故D錯(cuò)誤；
在酸性條件下，I^-和IO₃^-反應(yīng)生成I2，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5I^-+IO₃^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，
故答案為：AB；5I^-+IO₃^-+6H⁺→3I₂+3H₂O；
（5）方案甲中采用蒸餾操作，由于碘單質(zhì)容易升華，會(huì)導(dǎo)致碘單質(zhì)損失，所以甲方案不合理，故答案為：碘單質(zhì)易升華，會(huì)導(dǎo)致碘損失．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的分離與提純方法的綜合應(yīng)用，題目難度較大，試題涉及的知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，明確實(shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵，注意熟練掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法．