- 海带、海藻中提取碘
- 共138题
（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．
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
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
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+3H2O
故答案为：I-+6OH--6e-=IO3-+3H2O； KI+3H2O
解析
解：（1）氯原子结构图为
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
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+3H2O
故答案为：I-+6OH--6e-=IO3-+3H2O； KI+3H2O
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）．
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