- 物质的获取
- 共7568题
海带中含有丰富的碘.为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
(1)步骤①的实验操作名称是______;
(2)现有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品.完成该实验尚缺少的玻璃仪器是______;
(3)步骤③中能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是______
A、CCl4与水不互溶 B、CCl4可与I2发生取代反应
C、CCl4的密度比水大 D、CCl4不易燃烧,可作灭火剂
E、碘在CCl4中的溶解度比在水中大很多
(4)步骤②中反应的离子方程式是______;
(5)请设计一种简单的实验方法,检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘:______.
正确答案
过滤
漏斗、分液漏斗
AE
Cl2+2I-═I2+2Cl-
取待测液于试管中,滴入几滴淀粉溶液.如果溶液变蓝,说明含有碘;如果溶液不变蓝,则不含碘
解析
解:(1)分离固体和液体,则实验操作为过滤,故答案为:过滤;
(2)过滤要用到漏斗(主要材质玻璃)、烧杯、玻璃棒、铁架台(含铁圈)、滤纸;分液需要用到分液漏斗,故答案为:漏斗、分液漏斗;
(3)根据萃取的基本原则两种溶剂互不相溶,且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多,故答案为:AE;
(4)氯气可将含碘离子的溶液氧化为碘单质,故答案为:Cl2+2I-═I2+2Cl-;
(5)碘遇淀粉变蓝色,故答案为:取待测液于试管中,滴入几滴淀粉溶液.如果溶液变蓝,说明含有碘;如果溶液不变蓝,则不含碘.
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在,实验室里从海藻中提取碘的过程如图所示:
请填写下列空白:
(1)灼烧海藻时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是______ (从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处).
A.烧杯 B.瓷坩埚 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.坩埚钳
(2)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:①______、②______.
(3)提取碘的过程中,不能使用的有机溶剂是______.其原因是______.
A.酒精 B.苯 C.汽油
该提取操作通常在______(仪器名称)中进行,若得到的是含碘的四氯化碳溶液,静置后分层,下层为______色.
(4)设计一个简单的实验,检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘.请写出该实验的实验步骤、现象及结论______.
(5)“加碘食盐”中的碘主要以碘酸钾形式存在,其中碘元素的化合价是______.
测定“加碘食盐”中碘元素含量的一种方法如下:称取50.0g食盐溶于适量水,加入过量碘化钾和稀硫酸,其反应的化学方程式为:
______KIO3+______KI+______H2SO4→______K2SO4+______I2+______H2O
①配平上述方程式,配平后的系数为:______.还原剂是______.
②实验中,若测得生成3.0×10-5 mol I2,则该食盐中碘元素的含量是______mg/kg.(精确至0.1)
正确答案
解:(1)灼烧固体物质一般使用(瓷)坩埚,而瓷坩埚加热需要用泥三脚支撑然后放在三脚架上,三脚架下面的空间放酒精灯,灼烧海带时,除需要三脚架、泥三角外,还需要用到的实验仪器是,瓷坩埚、泥三角、酒精灯、坩埚钳;
故答案为:BDEF;
(2)分离固体和液体用过滤;利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它跟另一种溶剂所组成的溶液里提取出来,这种方法叫做萃取,将碘水中的碘单质萃取出来,选择合适的萃取剂即可,
故答案为:过滤;萃取(分液);
(3)萃取的基本原则两种溶剂互不相溶,且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多,萃取剂与溶质不反应,酒精与水互溶,所以不能选用;
碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,四氯化碳和水都不互溶,且四氯化碳和碘不反应,故可用四氯化碳,若得到的是含碘的四氯化碳溶液,静置后分层,下层为紫(红)色,
故答案为:A;酒精与水互溶;紫(红)色;
(4)淀粉溶液遇碘变蓝色,可用来检验碘单质,所以操作为取少量提取液于试管中,滴加淀粉溶液,若溶液显蓝色,则说明原提取液中有碘单质,
故答案为:取少量提取液于试管中,滴加淀粉溶液,若溶液显蓝色,则说明原提取液中有碘单质;
(5)①该反应中化合价的变化为:KIO3→I2,I元素由+5价→0价,一个KIO3分子得5个电子;KI→I2,I元素由-1价→0价,KI为还原剂,一个KI失一个电子,所以得失电子的最小公倍数为5,KIO3的计量数为1,KI的计量数为5,其它元素根据原子守恒配平,
故答案为:1、5、3、3、3、3;KI;
②KIO3+5Kl+3H2SO4═3K2SO4+3I2+3H2O
1 3
1.0×10-5 3.0×10-5
则50克食盐中含碘元素的物质的量为1.0×10-5mol,1000g食盐中碘元素物质的量为:1.0×10-5mol×20=2.0×10-4mol,1000g食盐中碘元素的质量为:2.0×10-4mol×127g/mol=254×10-4g=25.4mg,所以该食盐中碘元素的含量是25.4mg/kg,
故答案为:25.4;
解析
解:(1)灼烧固体物质一般使用(瓷)坩埚,而瓷坩埚加热需要用泥三脚支撑然后放在三脚架上,三脚架下面的空间放酒精灯,灼烧海带时,除需要三脚架、泥三角外,还需要用到的实验仪器是,瓷坩埚、泥三角、酒精灯、坩埚钳;
故答案为:BDEF;
(2)分离固体和液体用过滤;利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它跟另一种溶剂所组成的溶液里提取出来,这种方法叫做萃取,将碘水中的碘单质萃取出来,选择合适的萃取剂即可,
故答案为:过滤;萃取(分液);
(3)萃取的基本原则两种溶剂互不相溶,且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多,萃取剂与溶质不反应,酒精与水互溶,所以不能选用;
碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,四氯化碳和水都不互溶,且四氯化碳和碘不反应,故可用四氯化碳,若得到的是含碘的四氯化碳溶液,静置后分层,下层为紫(红)色,
故答案为:A;酒精与水互溶;紫(红)色;
(4)淀粉溶液遇碘变蓝色,可用来检验碘单质,所以操作为取少量提取液于试管中,滴加淀粉溶液,若溶液显蓝色,则说明原提取液中有碘单质,
故答案为:取少量提取液于试管中,滴加淀粉溶液,若溶液显蓝色,则说明原提取液中有碘单质;
(5)①该反应中化合价的变化为:KIO3→I2,I元素由+5价→0价,一个KIO3分子得5个电子;KI→I2,I元素由-1价→0价,KI为还原剂,一个KI失一个电子,所以得失电子的最小公倍数为5,KIO3的计量数为1,KI的计量数为5,其它元素根据原子守恒配平,
故答案为:1、5、3、3、3、3;KI;
②KIO3+5Kl+3H2SO4═3K2SO4+3I2+3H2O
1 3
1.0×10-5 3.0×10-5
则50克食盐中含碘元素的物质的量为1.0×10-5mol,1000g食盐中碘元素物质的量为:1.0×10-5mol×20=2.0×10-4mol,1000g食盐中碘元素的质量为:2.0×10-4mol×127g/mol=254×10-4g=25.4mg,所以该食盐中碘元素的含量是25.4mg/kg,
故答案为:25.4;
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在.实验室里从海藻中提取碘的流程如下:
(1)指出操作③的名称:______;操作②中充入适量Cl2的目的是______
(2)提取碘的过程中,可供选择的试剂是______
A.酒精 B.四氯化碳 C.汽油 D.醋酸
(3)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂还需经过蒸馏.如图是某同学设计的蒸馏装置,图中明显的错误是______.
(4)有同学认为蒸馏时最好使用水浴加热,使用水浴的优点是:______;
蒸馏结束,晶体碘聚集在______(填仪器名称)里.
(5)实验③分离出来的废液中含有Cl-、SO42-,现只取一次试液,如何鉴别出Cl-、SO42-,依次加入试剂的为:______、______.
(6)某小组同学实验时需用到一定物质的量浓度的碘水溶液225mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯外,还需______、______.若摇匀时,发现液面低于刻度线,则配得溶液浓度______(填偏大、偏小或无影响).
正确答案
解:(1)从碘水中获取碘单质采用萃取后分液的方法,氯气和碘离子反应生成碘单质,为了时碘离子全部转化为碘单质,氯气应该足量,故答案为:萃取(分液);将I-充分氧化为I2,同时避免进一步氧化I2;
(2)取剂的选取标准是:溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度,溶质和萃取剂不反应,萃取剂和原来溶剂不能互溶,四氯化碳符合萃取剂的选取标准,所以可以用四氯化碳作萃取剂,酒精、醋酸不能作为碘水中萃取碘的溶剂,因为它们和水是互溶的,
故答案为:BC;
(3)冷凝水应是下进上出,冷凝水的方向错误,应为下进上出;为防止液体加热暴沸,可以加入碎瓷片,
故答案为:冷凝管进出水的方向颠倒;未加碎瓷片(或沸石);
(4)水浴加热的温度是使试管内或烧杯内试剂受热温度均匀,具有长时间加热温度保持恒定的特点,四氯化碳沸点:76.8℃,碘单质沸点为184℃,所以最后晶态碘在蒸馏烧瓶里聚集,
故答案为:均匀受热、便于控温,且加热温度不会过高;蒸馏烧瓶;
(5)检验钡离子,可以采用足量(硝酸酸化的)硝酸钡,如果有硫酸根离子,则会产生白色沉淀,检验氯离子,可以用硝酸银溶液检验,现象是出现白色沉淀,故答案为:足量(硝酸酸化的)硝酸钡;硝酸银溶液;
(6)配制一定体积一定物质的量浓度的溶液使用的仪器:天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、250mL的容量瓶,定容后摇匀,瓶颈部位沾有溶液,所以液面会低于刻度线,不会影响溶液的浓度大小,故答案为:胶头滴管;250mL容量瓶;无影响.
解析
解:(1)从碘水中获取碘单质采用萃取后分液的方法,氯气和碘离子反应生成碘单质,为了时碘离子全部转化为碘单质,氯气应该足量,故答案为:萃取(分液);将I-充分氧化为I2,同时避免进一步氧化I2;
(2)取剂的选取标准是:溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度,溶质和萃取剂不反应,萃取剂和原来溶剂不能互溶,四氯化碳符合萃取剂的选取标准,所以可以用四氯化碳作萃取剂,酒精、醋酸不能作为碘水中萃取碘的溶剂,因为它们和水是互溶的,
故答案为:BC;
(3)冷凝水应是下进上出,冷凝水的方向错误,应为下进上出;为防止液体加热暴沸,可以加入碎瓷片,
故答案为:冷凝管进出水的方向颠倒;未加碎瓷片(或沸石);
(4)水浴加热的温度是使试管内或烧杯内试剂受热温度均匀,具有长时间加热温度保持恒定的特点,四氯化碳沸点:76.8℃,碘单质沸点为184℃,所以最后晶态碘在蒸馏烧瓶里聚集,
故答案为:均匀受热、便于控温,且加热温度不会过高;蒸馏烧瓶;
(5)检验钡离子,可以采用足量(硝酸酸化的)硝酸钡,如果有硫酸根离子,则会产生白色沉淀,检验氯离子,可以用硝酸银溶液检验,现象是出现白色沉淀,故答案为:足量(硝酸酸化的)硝酸钡;硝酸银溶液;
(6)配制一定体积一定物质的量浓度的溶液使用的仪器:天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、250mL的容量瓶,定容后摇匀,瓶颈部位沾有溶液,所以液面会低于刻度线,不会影响溶液的浓度大小,故答案为:胶头滴管;250mL容量瓶;无影响.
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在.实验室里从海藻中提取碘的流程如下:
(1)指出提取碘的过程中有关步骤实验操作的名称:①______,③______;
(2)写出步骤②的离子方程式:______
(3)提取碘的过程中,可供选择的有机试剂是______.
A.甲苯、酒精 B.四氯化碳、苯 C.汽油、乙酸 D.汽油、甘油
(4)为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液,实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品,尚缺少的玻璃仪器是______、______(填仪器名称)
(5)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需经过蒸馏,指出下列实验装置中的错误之处.
①______
②______
③______
(6)进行上述蒸馏操作时,使用水浴的原因是:
①______
②______
最后晶态碘在______里聚集(填仪器名称).
正确答案
过滤
萃取
2I-+Cl2=2Cl-+I2
B
分液漏斗
锥形瓶
冷凝管进出水的方向颠倒
缺石棉网
温度计插到了液体中
受热均匀
便于控制加热温度
蒸馏烧瓶
解析
解:(1))①分离固体和液体用过滤,③将碘水中的碘单质萃取出来,选择合适的萃取剂即可,故答案为:过滤;萃取;
(2)氯气可将碘离子氧化为碘单质,故答案为:2I-+Cl2=2Cl-+I2;
(3)萃取的基本原则两种溶剂互不相溶,且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多,故可用四氯化碳或苯,故答案为:B;
(4)海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液,需要用到分液,分液需要用到分液漏斗、锥形瓶,故答案为:分液漏斗;锥形瓶;
(5)冷凝水应是下进上出,烧杯加热应垫石棉网,温度计水银球应与烧瓶支管口相平.故答案为:冷凝管进出水的方向颠倒;缺石棉网;温度计插到了液体中;
(6)水浴加热的温度是使试管内或烧杯内试剂受热温度均匀,具有长时间加热温度保持恒定的特点.四氯化碳沸点:76.8℃,碘单质沸点为184℃,故最后晶态碘在蒸馏烧瓶里聚集,
故答案为:受热均匀;便于控制加热温度;蒸馏烧瓶.
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在.已知:2I-+Cl2=I2+2Cl-;实验室里从海藻中提取碘的流程如图1所示:
(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:I______,III______;
(2)现用CCl4从含碘的水溶液中提取碘并用分液漏斗分离两种溶液.其实验操作可分解为如下几步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中
B.把50mL碘水和15mLCCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞
C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液
D.倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正
E.旋开活塞,用烧怀接收溶液
F.从分液漏斗上口倒出上层水溶液
G.将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔
H.静置,分层
就此实验,完成下列填空:
①正确操作步骤的顺序是______→______→______→A→G→______→E→F (用上述各操作的编号字母填写).
②上述(G)步骤操作的目的是______.
(3)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需经过蒸馏.指出如图2所示实验装置中的错误之处(不必填满):
①______,
②______,
③______.
(4)进行上述蒸馏实验操作时,使用水浴的原因是______,最后晶态碘在______里聚集.
正确答案
过滤
萃取
C
B
D
H
连通大气,使分液操作顺利进行
温度计位置错误
冷凝水进出口方向错
不填
控制温度,使蒸馏烧瓶内液体受热均匀,防止碘升华
蒸馏烧瓶
解析
解:(1)将溶液和不溶性固体分离的方法是过滤,从碘水中获取碘单质采用萃取的方法,
故答案为:过滤 萃取;
(2)①萃取的步骤:检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液,溶液和萃取液分别倒入分液漏斗,把分液漏斗倒转过来用力振荡,将分液漏斗放在铁架台上静置,待液体分层后,将漏斗上端玻璃塞打开,从下端放出下层液体,上端倒出上层液体,
故答案为:C→B→D→A→G→H→E→F;
②从分液漏斗中流出液体是通过大气压强控制的,为了使液体顺利流出,将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准,
故答案为:连通大气,使分液操作顺利进行;
(3)蒸馏过程中,如果离蒸馏烧瓶近的进水口,温度较高的蒸气遇到冷水温度急剧降低,则容易炸裂冷凝管,为防止冷凝管炸裂冷凝管中离蒸馏烧瓶近的口是出水口,且温度计测量的是蒸汽温度而不是溶液温度,所以这两处错误,
故答案为:温度计位置错误,冷却水方向错误;
(4)用酒精灯直接加热温度变化快,而水浴加热蒸馏烧瓶内溶液受热比较均匀,且温度高时碘易升华,为防止碘升华,采用水浴加热,碘在蒸馏烧瓶内聚集,
故答案为:控制温度,使蒸馏烧瓶内液体受热均匀,防止碘升华;蒸馏烧瓶.
海带中含有丰富的碘.为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
请填写下列空白:
(1)从上述步骤中可知,海带中含有的碘元素的主要存在形式是______.
(2)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架、泥三角外,还需要用到的实验仪器是______
(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处).
A.烧杯 B.表面皿 C.坩埚 D.酒精灯 E.干燥器
(3)步骤⑥是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,还需经过蒸馏,指出下列实验
装置中的错误之处.
①______
②______
③______
进行上述蒸馏操作时,使用水浴的原因是______;
(4)步骤④反应的离子方程式是______.步骤④中的转化还可以Cl2或双氧水(H2O2),请分别写出反应的离子方程式:
______、______.
(5)检验海带中是否含有碘元素,可以在步骤④后进行,检验时可用的试剂是______.
(6)下列物质,不能作为从碘水中萃取碘的溶剂的是______.
A.热裂汽油 B.CCl4 C.酒精 D.甲苯
(7)步骤③得到的溶液有时候仍是浑浊的,其通常原因是______.
正确答案
碘离子
CD
温度计水银球的位置错误,应与蒸馏瓶支管下沿平齐
烧杯下没垫石棉网,否则加热时会受热不均而炸裂
冷冷凝管中凝水的流向错误,冷水应从下方进,上方出
试剂受热均匀
2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O
Cl2+2I-=2Cl-+I2
H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O
淀粉溶液
AC
滤纸破损;倾倒液体时,滤液液面高于滤纸边缘
解析
解:(1)步骤③得到含碘离子的溶液,故答案为:碘离子;
(2)灼烧固体物质一般使用(瓷)坩埚,而坩埚加热需要用泥三脚支撑然后放在三脚架上,三脚架下面的空间放酒精灯,故答案为:CD;
(3)根据蒸馏的注意事项可知,图中出现以下错误:①温度计水银球的位置错误,应与蒸馏瓶支管下沿平齐;②烧杯下没垫石棉网,否则加热时会受热不均而炸裂;③冷冷凝管中凝水的流向错误,冷水应从下方进,上方出;又用酒精灯直接加热温度变化快,而水浴加热试管内试剂受热比较均匀,故答案为:①温度计水银球的位置错误,应与蒸馏瓶支管下沿平齐;②烧杯下没垫石棉网,否则加热时会受热不均而炸裂;③冷冷凝管中凝水的流向错误,冷水应从下方进,上方出;试剂受热均匀;
(4)碘离子在酸性条件下可被MnO2氧化;Cl2或双氧水(H2O2)可氧化碘离子,故答案为:2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O;Cl2+2I-=2Cl-+I2;H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O;
(5)碘遇淀粉变蓝色,故答案为:淀粉试液;
(6)热裂汽油中含有不饱和的烯烃,能与溴或碘发生反应,若用直馏汽油就可以了;酒精不分层,故答案为:AC;
(7)过滤的过程中若把玻璃棒靠在三层滤纸上时不小心把滤纸戳破了,此时过滤出的滤液肯定是混浊的;过滤时滤液液面一定要低于滤纸的边缘,不然滤液就会不经过滤纸而直接从滤纸和漏斗之间的空隙中流过,
故答案为:滤纸破损;倾倒液体时,滤液液面高于滤纸边缘.
海带中含有碘元素,某校研究性学习小组设计了如下实验步骤来提取碘:①通足量氯气 ②将海带烧成灰,向灰中加水搅拌 ③加CCl4振荡 ④过滤 ⑤用分液漏斗分液.合理的操作顺序为( )
正确答案
解析
解:按操作顺序分析:先将海带烧成灰,向灰中加水搅拌;再过滤,取滤液通入足量氯气,然后加入CCl4振荡,最后用分液漏斗分液.
即合理的操作顺序为②-④-①-③-⑤,
故选D.
碘是人类发现的第二个生命科学必需微量元素.回答下列问题:
(1)碘与氯是同族元素,它们位于元素周期表的第______族;HI的稳定性比HCl______(填“强”或“弱”,下同),HI的还原性比HCl______.
(2)自然界中的碘有的以NaIO3形态存在于硝石(NaNO3)中,向硝石母液中加入NaHSO3可以制得I2,请写出NaIO3溶液和NaHSO3溶液反应的离子方程式______.
(3)碘还以碘化物的形态存在于海水中,被海藻类植物吸收而富集,从海带中提取碘的过程如图:
步骤③的操作名称为______;
步骤④发生反应的离子方程式为______;
步骤③得到的滤液中c(I-)=0.004mol/L,取10mL滤液加入10mL Pb(NO3)2溶液,若要生成PbI2沉淀,则所加Pb(NO3)2溶液的浓度应大于______mol/L[已知Ksp(PbI2)=9.8×10-9]
(4)为了预防地方性甲状腺肿和地方性克汀病等碘缺乏病,可在食盐中加入KIO3.KIO3在工业上可用电解法制取.以铂为阳极、不锈钢为阴极,以KI和 KOH混合溶液为电解液,请写出阳极的电极反应式______;电解池总反应的化学方程式为______.
正确答案
解:(1)氯原子结构图为,最外层7个电子,属于第ⅦA族元素,碘与氯是同族元素,所以它们位于元素周期表的第ⅦA族,同主族元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,但氢化物的还原性越弱,F、Cl、Br、I属于同主族元素,所以HI的稳定性比HCl弱,HI的还原性比HCl强,
故答案为:ⅦA;弱;强;
(2)碘酸根离子和亚硫酸根离子发生氧化还原反应生成硫酸根离子、碘、氢离子和水,离子方程式为2IO3-+5HSO3-=3H++5SO42-+I2+H2O,
故答案为:2IO3-+5HSO3-=I2+5SO42-+3H++H2O(2分)
(3)分离固体和液体用过滤;步骤③过滤得到含碘离子的溶液,步骤④MnO2为氧化剂,Mn元素化合价从+4价降低到+2价,碘离子为还原剂,碘从-1价I-变为0价碘单质,所以反应为:2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O,根据题意,沉淀是PbI2,步骤③得到的滤液中c(I-)=0.004mol/L,根据Ksp=c[Pb(NO3)2]•c2(I-),则生成沉淀时,混合溶液中的Pb(NO3)2溶液的最小浓度为=6.125×10-4(mol/L),因取10mL滤液加入10mL Pb(NO3)2溶液,混合前,即原Pb(NO3)2溶液的最小浓度为2×6.125×10-4mol/L=1.225×10-3mol/L.
故答案为:过滤; 2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O;1.225×10-3;
(4)以铂为阳极、不锈钢为阴极,以KI和 KOH混合溶液为电解液电解,碘离子在阳极上失电子发生氧化反应I-+6OH--6e-=IO3-+3H2O,阴极上氢离子放电生成氢气,电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,电解池总反应化学方程式为:KI+3H2OKIO3+3H2↑;
故答案为:I-+6OH--6e-=IO3-+3H2O; KI+3H2OKIO3+3H2↑;
解析
解:(1)氯原子结构图为,最外层7个电子,属于第ⅦA族元素,碘与氯是同族元素,所以它们位于元素周期表的第ⅦA族,同主族元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,但氢化物的还原性越弱,F、Cl、Br、I属于同主族元素,所以HI的稳定性比HCl弱,HI的还原性比HCl强,
故答案为:ⅦA;弱;强;
(2)碘酸根离子和亚硫酸根离子发生氧化还原反应生成硫酸根离子、碘、氢离子和水,离子方程式为2IO3-+5HSO3-=3H++5SO42-+I2+H2O,
故答案为:2IO3-+5HSO3-=I2+5SO42-+3H++H2O(2分)
(3)分离固体和液体用过滤;步骤③过滤得到含碘离子的溶液,步骤④MnO2为氧化剂,Mn元素化合价从+4价降低到+2价,碘离子为还原剂,碘从-1价I-变为0价碘单质,所以反应为:2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O,根据题意,沉淀是PbI2,步骤③得到的滤液中c(I-)=0.004mol/L,根据Ksp=c[Pb(NO3)2]•c2(I-),则生成沉淀时,混合溶液中的Pb(NO3)2溶液的最小浓度为=6.125×10-4(mol/L),因取10mL滤液加入10mL Pb(NO3)2溶液,混合前,即原Pb(NO3)2溶液的最小浓度为2×6.125×10-4mol/L=1.225×10-3mol/L.
故答案为:过滤; 2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O;1.225×10-3;
(4)以铂为阳极、不锈钢为阴极,以KI和 KOH混合溶液为电解液电解,碘离子在阳极上失电子发生氧化反应I-+6OH--6e-=IO3-+3H2O,阴极上氢离子放电生成氢气,电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,电解池总反应化学方程式为:KI+3H2OKIO3+3H2↑;
故答案为:I-+6OH--6e-=IO3-+3H2O; KI+3H2OKIO3+3H2↑;
海洋中的海带含碘丰富,某学生从海洋中提取碘的试验流程如图:
(1)灼烧时盛放海带的仪器是______.
(2)上述实验过程中,不需要进行的实验操作是______(选填编号)
a、溶解 b、过滤 c、萃取 d、结晶
(3)加入氯气后,发生反应的化学方程式为(假设碘以KI形式存在)______.
(4)操作④中有机溶剂选用______(从汽油、四氯化碳、酒精中选填).该操作使用的玻璃仪器是______,操作后静置,可观察到的现象是______.
正确答案
解:(1)灼烧海带用于加热的仪器是酒精灯、海带为固体,灼烧海带时,可放在坩埚中加热,放置坩埚的仪器是泥三角,
故答案为:坩埚;
(2)根据流程可知,操作①为溶解海带灰,分离固体和溶液的方法是过滤,所以操作②的名称是过滤得到滤液和残渣,根据溶解度的不同将碘水中的碘萃取到有机溶剂中,操作③为氧化碘离子,所以④的操作名称是萃取,所以不需要进行的实验操作是结晶,
故答案为:d;
(3)氯气具有氧化性,能将碘离子氧化为碘单质,即:Cl2+2I-=2Cl-+I2,化学方程式为:Cl2+2KI=2KCl+I2,
故答案为:Cl2+2KI=2KCl+I2;
(4)酒精与水溶液互溶,溶液不分层,无法用于分液操作分离碘单质,碘易溶于四氯化碳和汽油,且四氯化碳和汽油都符合萃取剂选取标准,所以可以用四氯化碳或汽油作萃取剂,在分液操作中,主要属于的仪器为分液漏斗,如果选四氯化碳作萃取剂,四氯化碳密度大于水,所以有机层在下方,且溶液呈紫红色,如果选汽油作萃取剂,汽油密度小于水,在水的上方,且溶液呈紫红色,
故答案为:CCl4(或汽油)、分液漏斗;溶液分为两层,上层接近无色,下册层紫色(或上层紫色,下层接近无色).
解析
解:(1)灼烧海带用于加热的仪器是酒精灯、海带为固体,灼烧海带时,可放在坩埚中加热,放置坩埚的仪器是泥三角,
故答案为:坩埚;
(2)根据流程可知,操作①为溶解海带灰,分离固体和溶液的方法是过滤,所以操作②的名称是过滤得到滤液和残渣,根据溶解度的不同将碘水中的碘萃取到有机溶剂中,操作③为氧化碘离子,所以④的操作名称是萃取,所以不需要进行的实验操作是结晶,
故答案为:d;
(3)氯气具有氧化性,能将碘离子氧化为碘单质,即:Cl2+2I-=2Cl-+I2,化学方程式为:Cl2+2KI=2KCl+I2,
故答案为:Cl2+2KI=2KCl+I2;
(4)酒精与水溶液互溶,溶液不分层,无法用于分液操作分离碘单质,碘易溶于四氯化碳和汽油,且四氯化碳和汽油都符合萃取剂选取标准,所以可以用四氯化碳或汽油作萃取剂,在分液操作中,主要属于的仪器为分液漏斗,如果选四氯化碳作萃取剂,四氯化碳密度大于水,所以有机层在下方,且溶液呈紫红色,如果选汽油作萃取剂,汽油密度小于水,在水的上方,且溶液呈紫红色,
故答案为:CCl4(或汽油)、分液漏斗;溶液分为两层,上层接近无色,下册层紫色(或上层紫色,下层接近无色).
实验室里化学兴趣小组探究活动是:从海带中提取碘,他们先将海带灼烧成灰,加入热水并搅拌成浊液,接下来的流程如下:(每一步反应均充分)
(1)指出过程中有关的实验操作①和②名称:①______,②______.
(2)选择试剂①时,若要考虑实验尽量不放出有害气体,可选择______
A.氯气 B.氟化钠 C.稀硫酸 D.次氯酸钠
实验指导教师则给出了10%H2O2和2mol/L稀硫酸,请写出碘离子与这些物质发生反应的离子方程式:______
(3)选择试剂②,可供选择的试剂是______.
A.酒精 B.CCl4C.苯 D.氢氧化钠
(4)在操作②过程中:①分液漏斗中上层液体从______.
②要检验在操作②后水溶液中是否含碘单质的方法:______.
(5)有色液体呈______色.从此液体中提取碘和回收有机溶剂,还需要经过蒸馏过程.指出下图蒸馏实验装置中的错误是______
①温度计水银球位置错误 ②冷却水的方向错 ③酒精灯加热错 ④烧杯直接加热错.
正确答案
解:(1)①分离固体和液体用过滤,②将分层液体分开用分液,故答案为:过滤,分液.
(2)氯气有毒,次氯酸钠能将碘离子氧化为碘单质,双氧水在酸性条件下可氧化碘离子,
故答案为:D;2I-+2H++H2O2=I2+2H2O
(3)萃取的基本原则两种溶剂互不相溶,且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多,故答案为:BC;
(4)①分液漏斗使用时下层液从下面放出,上层液从上层倒出,故答案为:上口倒出;
②碘遇淀粉变蓝色,故答案为:取少量溶液加入淀粉溶液看溶液是否变蓝.若变蓝则有碘;
(5)碘单质的四氯化碳溶液呈紫红色,烧杯加热应垫石棉网,温度计水银球应与烧瓶支管口相平,冷凝水应是下进上出. 故答案为:紫色或紫红;①②④.
解析
解:(1)①分离固体和液体用过滤,②将分层液体分开用分液,故答案为:过滤,分液.
(2)氯气有毒,次氯酸钠能将碘离子氧化为碘单质,双氧水在酸性条件下可氧化碘离子,
故答案为:D;2I-+2H++H2O2=I2+2H2O
(3)萃取的基本原则两种溶剂互不相溶,且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多,故答案为:BC;
(4)①分液漏斗使用时下层液从下面放出,上层液从上层倒出,故答案为:上口倒出;
②碘遇淀粉变蓝色,故答案为:取少量溶液加入淀粉溶液看溶液是否变蓝.若变蓝则有碘;
(5)碘单质的四氯化碳溶液呈紫红色,烧杯加热应垫石棉网,温度计水银球应与烧瓶支管口相平,冷凝水应是下进上出. 故答案为:紫色或紫红;①②④.
从海带中制取单质碘需要经过灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等操作.下列图示对应的装置合理、操作规范的是( )
正确答案
解析
解:A、灼烧是在坩埚中进行的,不能在蒸发皿中进行,故A错误;
B、过滤实验要用到玻璃棒的引流作用,故B错误;
C、分液要在分液漏斗中进行,下层液体从下边漏出,上层液体从上口倒出,故C正确;
D、蒸馏时,温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口出,不能深入液面以下,故D错误.
故选C.
下列结论均出自《实验化学》中的实验,其中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.因为碘和淀粉形成络合物,不存在单独的碘分子,故不能被萃取,故A正确;
B.锌与铁在酸溶液中发生原电池反应,速率较大,锌完全溶解后,铁与酸反应产生氢气的速率会显著减慢,故B正确;
C.过量的H2O2或新制氯水可把碘单质氧化成碘酸根离子,故C错误;
D.蒸发结晶的操作过程中,必须在小火下蒸发溶剂直到晶膜出现,停火利用余热蒸发溶剂,故D正确.
故选C.
在用海带提取碘的实验中,进行萃取和分离操作时要用到的仪器是( )
正确答案
解析
解:萃取、分液必须用到的仪器名称叫分液漏斗,分液时,下层液体从下口倒出,上层液体从上口倒出,
故选D.
(2015秋•临海市校级期末)从海带中提取碘的流程如图:
①指出提取碘的过程中实验操作的名称:a______、c______
②在3mL碘水中,加入1mL四氯化碳,振荡、静置后,观察到试管里的分层现象是______.(注:如图试管中深色区为紫红色溶液)
正确答案
解:①操作a分离固体和液体用过滤,操作b利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它跟另一种溶剂所组成的溶液里提取出来,这种方法叫做萃取分液,碘在水中的溶解度小于在有机物中的溶解度,可用萃取然后分液得到含碘的有机溶液;
故答案为:过滤;萃取分液;
②碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,能将碘水中的碘转移到四氯化碳中,四氯化碳的密度比水大,溶解碘后溶液为紫红色,所以在3mL碘水中,加入1mL四氯化碳,振荡、静置后,观察到试管里的分层现象是溶液分层,上层颜色接近无色,下层呈紫红色;
故选D.
解析
解:①操作a分离固体和液体用过滤,操作b利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它跟另一种溶剂所组成的溶液里提取出来,这种方法叫做萃取分液,碘在水中的溶解度小于在有机物中的溶解度,可用萃取然后分液得到含碘的有机溶液;
故答案为:过滤;萃取分液;
②碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,能将碘水中的碘转移到四氯化碳中,四氯化碳的密度比水大,溶解碘后溶液为紫红色,所以在3mL碘水中,加入1mL四氯化碳,振荡、静置后,观察到试管里的分层现象是溶液分层,上层颜色接近无色,下层呈紫红色;
故选D.
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子形式存在.实验室从海藻中提取碘的流程如下:
(1)指出提取碘的过程中有关实验操作的名称:
①为______,③为______;过程②中有关反应的离子方程式是______.
(2)提取碘的过程中可供选择的有机溶剂是______
A.甲苯、酒精 B.四氯化碳、苯 C.汽油、乙酸 D.汽油、甘油
(3)为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液,实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网,以及必要的夹持装置、物品,尚缺少的玻璃仪器是______.
(4)从含碘的有机溶剂中提取碘和回收有机溶剂,还需要经过蒸馏.指出如图所示的实验装置中的错误之处:①______,②______.
(5)进行上述蒸馏操作时,使用水浴加热的原因是______,最后晶态碘在______里聚集.
正确答案
解:(1)分离固体和液体用过滤,③将碘水中的碘单质萃取出来,选择合适的萃取剂即可,过程②中有关反应的离子方程式是 Cl2+2I-=I2+2Cl-,
故答案为:过滤;萃取;Cl2+2I-=I2+2Cl-;
(2)萃取的基本原则两种溶剂互不相溶,且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多,萃取剂与溶质不反应,碘在四氯化碳或苯中的溶解度大于在水中的溶解度,四氯化碳、甲苯、汽油或苯和水都不互溶,且氯化碳、甲苯、汽油或苯和碘都不反应,故可用四氯化碳或苯,酒精、乙酸、甘油和水都是互溶的,不能做萃取剂,
故答案为:B;
(3)海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液,需要用到分液,分液需要用到分液漏斗、锥形瓶,
故答案为:分液漏斗、锥形瓶;
(4)冷凝水应是下进上出,烧杯加热应垫石棉网,温度计水银球应与烧瓶支管口相平,
故答案为:温度计插到了液体中;冷凝管进出水的方向颠倒;
(5)水浴加热的温度是使试管内或烧杯内试剂受热温度均匀,具有长时间加热温度保持恒定的特点,四氯化碳沸点:76.8℃,碘单质沸点为184℃,所以最后晶态碘在蒸馏烧瓶里聚集,
故答案为:使蒸馏烧瓶均匀受热,控制加热温度不要过高;蒸馏烧瓶.
解析
解:(1)分离固体和液体用过滤,③将碘水中的碘单质萃取出来,选择合适的萃取剂即可,过程②中有关反应的离子方程式是 Cl2+2I-=I2+2Cl-,
故答案为:过滤;萃取;Cl2+2I-=I2+2Cl-;
(2)萃取的基本原则两种溶剂互不相溶,且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多,萃取剂与溶质不反应,碘在四氯化碳或苯中的溶解度大于在水中的溶解度,四氯化碳、甲苯、汽油或苯和水都不互溶,且氯化碳、甲苯、汽油或苯和碘都不反应,故可用四氯化碳或苯,酒精、乙酸、甘油和水都是互溶的,不能做萃取剂,
故答案为:B;
(3)海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液,需要用到分液,分液需要用到分液漏斗、锥形瓶,
故答案为:分液漏斗、锥形瓶;
(4)冷凝水应是下进上出,烧杯加热应垫石棉网,温度计水银球应与烧瓶支管口相平,
故答案为:温度计插到了液体中;冷凝管进出水的方向颠倒;
(5)水浴加热的温度是使试管内或烧杯内试剂受热温度均匀,具有长时间加热温度保持恒定的特点,四氯化碳沸点:76.8℃,碘单质沸点为184℃,所以最后晶态碘在蒸馏烧瓶里聚集,
故答案为:使蒸馏烧瓶均匀受热,控制加热温度不要过高;蒸馏烧瓶.
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