Question

14．實(shí)驗(yàn)室從含碘廢液（除H₂O外，含有CCl₄、I₂、I^-等）中回收碘，其實(shí)驗(yàn)過程如下：
（1）向含碘廢液中加入稍過量的Na₂SO₃溶液，將廢液中的I₂還原為I^-，其離子方程式為SO₃^2-+I₂+H₂O=2I^-+2H⁺+SO₄^2-；該操作將I₂還原為I^-的目的是使CCl₄中的碘進(jìn)入水層．
（2）氧化時(shí)，在三頸瓶中將含I^-的水溶液用鹽酸調(diào)至pH約為2，緩慢通入Cl₂，在40℃左右反應(yīng)（實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示）．實(shí)驗(yàn)控制在較低溫度下進(jìn)行的原因是防止碘升華，增大氯氣的溶解度；錐形瓶里盛放的溶液為氫氧化鈉．
（3）已知：5SO₃^2-+2IO₃^-+2H⁺═I₂+5SO₄^2-+H₂O某含碘廢水（pH約為8）中一定存在I₂，可能存在I^-、IO₃^-中的一種或兩種．請(qǐng)補(bǔ)充完整檢驗(yàn)含碘廢水中是否含有IO₃^-的實(shí)驗(yàn)方案：取適量含碘廢水用CCl₄多次萃取、分液，直到水層用淀粉溶液檢驗(yàn)不出碘單質(zhì)存在；從水層取少量溶液，加入1-2ml淀粉溶液，加鹽酸酸化，滴加亞硫酸鈉，若溶液變藍(lán)，說明廢水中含有碘酸根離子，若溶液不變藍(lán)，說明不含碘酸根．（實(shí)驗(yàn)中可供選擇的試劑：稀鹽酸、淀粉溶液、FeCl₃溶液、Na₂SO₃溶液．）

Answer 1

分析 碘廢液加亞硫酸鈉溶液，把單質(zhì)碘還原為I^-，四氯化碳難溶于水，會(huì)分層，則分液即可得到四氯化碳，剩余的溶液中加氯氣氧化I^-得到I₂，富集，最后得到較純的I₂，（1）碘具有氧化性，能氧化亞硫酸鈉生成硫酸鈉，自身被還原生成碘；碘微溶于水，而碘離子易溶于水；
（2）碘易升華，且氯氣的溶解度隨著溫度的升高而減��；氯氣、碘蒸氣都能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成無毒物質(zhì)；
（3）碘酸根離子具有氧化性，能被還原劑還原生成碘，碘遇淀粉試液變藍(lán)色．

解答 解：碘廢液加亞硫酸鈉溶液，把單質(zhì)碘還原為I^-，四氯化碳難溶于水，會(huì)分層，則分液即可得到四氯化碳，剩余的溶液中加氯氣氧化I^-得到I₂，富集，最后得到較純的I₂，
（1）碘具有氧化性，能氧化亞硫酸鈉生成硫酸鈉，自身被還原生成碘離子，離子反應(yīng)方程式為SO₃^2-+I₂+H₂O=2I^-+2H⁺+SO₄^2-；碘微溶于水，而碘離子易溶于水，為了使更多的I元素進(jìn)入水溶液應(yīng)將碘還原為碘離子；
故答案為：SO₃^2-+I₂+H₂O=2I^-+2H⁺+SO₄^2-；使CCl₄中的碘進(jìn)入水層；
（2）碘易升華，且氯氣的溶解度隨著溫度的升高而減小，溫度越高，氯氣的溶解度越小，反應(yīng)越不充分，所以應(yīng)該在低溫條件下進(jìn)行反應(yīng)；氯氣、碘蒸氣都有毒，不能直接排空，且都能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成無毒物質(zhì)，所以用NaOH溶液吸收氯氣和碘蒸氣，
故答案為：防止碘升華，增大氯氣的溶解度；氫氧化鈉；
（3）碘酸根離子具有氧化性，能被還原劑還原生成碘，碘遇淀粉試液變藍(lán)色，所以其檢驗(yàn)方法為：從水層取少量溶液，加入1-2mL淀粉試液，加鹽酸酸化，滴加Na₂SO₃溶液，5SO₃^2-+2 IO₃^-+2H⁺=I₂+5SO₄^2-+H₂O，若溶液變藍(lán)色，說明廢水中含有IO₃^-，否則不含IO₃^-，
故答案為：從水層取少量溶液，加入1-2ml淀粉溶液，加鹽酸酸化，滴加亞硫酸鈉，若溶液變藍(lán)，說明廢水中含有碘酸根離子，若溶液不變藍(lán)，說明不含碘酸根．

點(diǎn)評(píng) 本題以物質(zhì)的制備為載體考查了氧化還原反應(yīng)、離子的檢驗(yàn)、物質(zhì)的分離和提純，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，根據(jù)物質(zhì)的特殊性質(zhì)、混合物分離和提純方法的選取等方面來分析解答，知道碘的檢驗(yàn)方法，題目難度中等．