- 物质的分离和提纯
- 共4370题
海藻中含有丰富的、以离子形式存在的碘元素．如图是实验室从海藻里提取碘的流程的一部分．
下列判断正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、①分离固体和液体用过滤，③将碘水中的碘单质分离出来，选择合适的萃取剂进行萃取即可，故A正确．
B、氯气过量时，能促进碘离子的转化率，使氯气和碘离子反应更彻底，得到较多的碘单质，但氯气能氧化碘单质，故B错误；
C、碘遇淀粉变蓝色，碘离子和淀粉不反应，所以淀粉能检验碘单质的存在不能检验碘离子，故C错误．
D、裂化汽油中含有不饱和烃能和碘单质反应，乙酸和水能互溶，所以裂化汽油和乙酸都不能作碘水中碘的萃取剂，故D错误．
故选A．
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，主要以碘化物形式存在．有一化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质，他们将海带灼烧成灰，用水浸泡一段时间（以让碘化物充分溶解在水中），得到海带灰悬浊液，然后按如图1实验流程提取单质碘：
（1）灼烧海带时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 蒸发皿 C 坩埚 D．铁架台（带铁圈） E．酒精灯 F．干燥器
（2）指出上图中提取碘的过程中有关的实验操作名称：①______，③______．
（3）操作③中所用的有机试剂可以是______（只填一种）．
（4）操作过程③可以分解为如下几步：
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15ml有机溶剂（你所选的）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，用烧杯接收溶液；
F、从分液漏斗上口倒出上层液体；
G、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；
H、静置、分层．
（a）过程③正确操作步骤的顺序是：（填编号字母）______；
（b）上述G步操作的目的是：______；
（c）最后碘的有机溶液是通过______ 获得（填“漏斗上口”或“漏斗下口”）．
（5）请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：______．
（6）从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机试剂，还需要经过蒸馏，观察如图2所示实验装置指出其错误之处______、______．
（7）进行上述蒸馏操作时，最后晶态碘在______（填仪器名称）里聚集．
正确答案
解：（1）灼烧海带时用坩埚盛放海带，用带铁圈的铁架台或三脚架和泥三角上放置坩埚，用酒精灯进行加热，所以灼烧海带时需要用到的实验仪器是坩埚、带铁圈的铁架台或三脚架、泥三角、酒精灯，故选CDE；
（2）分离固体和液体用过滤，把碘从水中转移到有机溶剂中用萃取，将分层的液体分开用分液；
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，
故答案为：苯（或四氯化碳）；
（4）（a）萃取顺序为：组装铁架台；根据要分离的物质选择适当的溶剂（萃取剂）；先将要分离的物质的溶液倒入分液漏斗中，然后注入萃取剂；振荡后静置，当液体分成清晰的两层后，打开旋塞，将下层液体放出，然后关闭旋塞，将上层液体从上口倒出；整理装置，故答案为：CBDAHGEF；
（b）分液漏斗使用时：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，这样平衡压力便于液体流出，故答案为：平衡压力便于液体流出；
（c）分液漏斗中，下层液体从下口漏出，然后上层液体从上口倒出，如果用四氯化碳，则含碘的有机溶剂在下层，从下口漏出，若用苯做萃取剂，则碘单质溶于苯中，在上层，从上口倒出，故答案为：漏斗下口（如果用四氯化碳作萃取剂）；漏斗上口（如果用苯作萃取剂）；
（5）碘单质遇到淀粉变蓝色，方法是：取提取碘后的水溶液于试管中，加入淀粉溶液，不变蓝，说明没有碘单质剩余，故答案为：取提取碘后的水溶液于试管中，加入淀粉溶液，不变蓝，说明没有碘单质剩余；
（6）由图可知，温度计水银球应与烧瓶支管口相平，冷却水应下进上出，则错误为温度计水银球位置错误，冷凝水水流方向错误，
故答案为：温度计应该查到支管口略靠下位置或与支管口平齐；冷却水方向应该是下进上出；
（7）四氯化碳沸点低于碘单质沸点，所以最后晶态碘在蒸馏烧瓶里聚集，故答案为：蒸馏烧瓶．
解析
解：（1）灼烧海带时用坩埚盛放海带，用带铁圈的铁架台或三脚架和泥三角上放置坩埚，用酒精灯进行加热，所以灼烧海带时需要用到的实验仪器是坩埚、带铁圈的铁架台或三脚架、泥三角、酒精灯，故选CDE；
（2）分离固体和液体用过滤，把碘从水中转移到有机溶剂中用萃取，将分层的液体分开用分液；
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，
故答案为：苯（或四氯化碳）；
（4）（a）萃取顺序为：组装铁架台；根据要分离的物质选择适当的溶剂（萃取剂）；先将要分离的物质的溶液倒入分液漏斗中，然后注入萃取剂；振荡后静置，当液体分成清晰的两层后，打开旋塞，将下层液体放出，然后关闭旋塞，将上层液体从上口倒出；整理装置，故答案为：CBDAHGEF；
（b）分液漏斗使用时：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，这样平衡压力便于液体流出，故答案为：平衡压力便于液体流出；
（c）分液漏斗中，下层液体从下口漏出，然后上层液体从上口倒出，如果用四氯化碳，则含碘的有机溶剂在下层，从下口漏出，若用苯做萃取剂，则碘单质溶于苯中，在上层，从上口倒出，故答案为：漏斗下口（如果用四氯化碳作萃取剂）；漏斗上口（如果用苯作萃取剂）；
（5）碘单质遇到淀粉变蓝色，方法是：取提取碘后的水溶液于试管中，加入淀粉溶液，不变蓝，说明没有碘单质剩余，故答案为：取提取碘后的水溶液于试管中，加入淀粉溶液，不变蓝，说明没有碘单质剩余；
（6）由图可知，温度计水银球应与烧瓶支管口相平，冷却水应下进上出，则错误为温度计水银球位置错误，冷凝水水流方向错误，
故答案为：温度计应该查到支管口略靠下位置或与支管口平齐；冷却水方向应该是下进上出；
（7）四氯化碳沸点低于碘单质沸点，所以最后晶态碘在蒸馏烧瓶里聚集，故答案为：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．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的实验操作名称：①______②______；
（2）提取碘的过程中，可供选择的有关试剂是______．
A．甲苯，酒精 B．四氯化碳，苯
C．汽油，乙酸 D．汽油，甘油（易溶于水）
（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，指出上图实验装置中的错误之处：
①______
②______
（4）A仪器的名称是______，B仪器的名称是______．
正确答案
解：（1）①分离固体和液体用过滤，②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，
故答案为：过滤；萃取；
（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，故可用四氯化碳或苯，
故答案为：B；
（3）冷凝水应是下进上出，温度计水银球应与烧瓶支管口相平．故答案为：冷凝水的方向错误，应为下进上出；温度计水银球的位置错误，应与蒸馏烧瓶的支管口相平；
（4）根据仪器的形状、结构、用途可知，A为蒸馏烧瓶，B为冷凝管，故答案为：蒸馏烧瓶、冷凝管．
解析
解：（1）①分离固体和液体用过滤，②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，
故答案为：过滤；萃取；
（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，故可用四氯化碳或苯，
故答案为：B；
（3）冷凝水应是下进上出，温度计水银球应与烧瓶支管口相平．故答案为：冷凝水的方向错误，应为下进上出；温度计水银球的位置错误，应与蒸馏烧瓶的支管口相平；
（4）根据仪器的形状、结构、用途可知，A为蒸馏烧瓶，B为冷凝管，故答案为：蒸馏烧瓶、冷凝管．
（海藻中含有丰富的、以离子形式存在的碘元素．如图所示是实验室从海藻里提取碘的流程的一部分．
回答下列问题：
（1）步骤①、③的操作分别是______．
（2）步骤②的离子反应方程式：______．步骤②中Cl2应______填少量或适量或过量）．
（3）在步骤②中若不用Cl2，则下列氧化剂中最好选用 （填代号）：______．
A．浓硫酸 B．新制氯水 C．高锰酸钾溶液 D．双氧水
（4）步骤③中应加入的有机溶剂是______，而不能用______等有机溶剂．
（5）能否用淀粉溶液检验步骤②的反应有否进行完全______（填能或否），其理由是：______．
正确答案
过滤、萃取
Cl2+2I-=2Cl-+I2
适量
D
CCl4
酒精或乙酸
否
因为碘遇淀粉变蓝色，碘离子和淀粉不反应，所以淀粉能检验
碘单质的存在不能检验碘离子
解析
解：（1）步骤①将悬浊液分离为残渣和含碘离子溶液应选择过滤的方法，将碘水转化为含碘的有机溶液，步骤③需用对卤素单质溶解能力强的有机溶剂把碘从碘水中提取出来，对应进行的实验操作是萃取，
故答案为：过滤；萃取；
（2）氯气可将碘离子氧化为碘单质，反应的离子方程式为2I-+Cl2=2Cl-+I2，氯气过量时，过量氯气能氧化碘单质，生成碘酸，5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl，所以需适量，
故答案为：2I-+Cl2=2Cl-+I2；适量；
（3）步骤④的目的是碘离子在酸性条件下可被氧化生成单质碘，除此之外选择的氧化剂最好是过氧化氢，不引入新的杂质；
A．浓硫酸引入硫酸根离子，故A不符合；
B．新制氯水会引入氯离子，故b不符合；
C．KMnO4溶液会引入钾离子，故C不符合；
D．H2O2 做氧化剂被还还原为水，不引入新的杂质，故D符合；
故答案为：D；
（4）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，酒精、乙酸和水互溶，不能用作萃取剂，四氯化碳与水互不相容，故可用四氯化碳，
故答案为：CCl4，酒精或乙酸等，
（5）碘遇淀粉变蓝色，碘离子和淀粉不反应，所以淀粉能检验碘单质的存在不能检验碘离子，
故答案为：否；因为碘遇淀粉变蓝色，碘离子和淀粉不反应，所以淀粉能检验碘单质的存在不能检验碘离子；
溴、碘主要存在于海水中，有“海洋元素”的美称．从海水中提取碘的途径如下所示：
干海带
正确答案
解析
解：A、碘元素在海水中只有化合态，没有游离态，故A错误；
B、双氧水是绿色氧化剂，可以将碘离子氧化为碘单质，在提取的过程中用的氧化剂可以是H2O2，故B正确；
C、从碘以及盐的水溶液中获得碘单质可以用萃取的方法，即操作A是萃取，故C错误；
D、碘易升华，B操作时加热使碘升华法，故D错误．
故选B．
试回答下列问题：
（1）下列实验中所选用的仪器或操作以及结论不合理的是______
A．用托盘天平称量11.7g氯化钠晶体
B．用碱式滴定管量取20.00mL Na2CO3溶液
C．加热NH4Cl晶体时，用湿润红色石蕊试纸靠近试管口，检验NH3的生成
D．测定溶液的pH时，用洁净、干燥的玻璃棒蘸取溶液，滴在用蒸馏水湿润过的pH试纸上与标准比色卡比较
E．仅用蒸馏水和pH试纸，就可以鉴别pH相等的H2SO4和CH3COOH溶液
（2）海洋植物海带中含有大量的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在．实验室里从海带中提取碘的流程如图：
I．指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：①______，③______
Ⅱ．提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是______（填序号）
A．甲苯、酒精B．四氯化碳、苯C．汽油、乙酸D．汽油、甘油
Ⅲ．为使碘水溶液转化为碘的有机溶液，实验室有烧杯、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，尚缺少的玻璃仪器有______．
正确答案
解：（1）A、托盘天平的感量为0.1g，故正确；
B、碱式滴定管是可以准确量取一定体积碱溶液的仪器，可以用碱式滴定管量取20.00mL Na2CO3溶液，故正确；
C、氯化铵受热生成的氨气和氯化氢在试管口会生成氯化铵固体，不能用湿润红色石蕊试纸靠近试管口，检验NH3的生成，故错误；
D、pH试纸使用时不能用蒸馏水湿润，故错误；
E、pH相等的H2SO4和CH3COOH溶液中加入等体积的水稀释，根据稀释后pH小的是醋酸，仅用蒸馏水和pH试纸，就可以鉴别pH相等的H2SO4和CH3COOH溶液，故正确；
故选CD；
（2）Ⅰ、根据流程可知，分离不溶物与溶液的方法为过滤，因为碘在有机溶剂中的溶解度比水大，且碘和有机溶剂易于分离，所以用萃取；
故答案为：过滤；萃取；
Ⅱ、萃取剂不能与水混溶，酒精、醋酸、甘油均不能作含碘溶液的萃取剂，故答案为：B；
Ⅲ、碘离子转化为碘的有机溶液，主要涉及灼烧、溶解过滤及分液、蒸馏等操作，过滤使用漏斗、烧杯、玻璃棒；分液需要分液漏斗等，缺少的仪器为分液漏斗，故答案为：分液漏斗．
解析
解：（1）A、托盘天平的感量为0.1g，故正确；
B、碱式滴定管是可以准确量取一定体积碱溶液的仪器，可以用碱式滴定管量取20.00mL Na2CO3溶液，故正确；
C、氯化铵受热生成的氨气和氯化氢在试管口会生成氯化铵固体，不能用湿润红色石蕊试纸靠近试管口，检验NH3的生成，故错误；
D、pH试纸使用时不能用蒸馏水湿润，故错误；
E、pH相等的H2SO4和CH3COOH溶液中加入等体积的水稀释，根据稀释后pH小的是醋酸，仅用蒸馏水和pH试纸，就可以鉴别pH相等的H2SO4和CH3COOH溶液，故正确；
故选CD；
（2）Ⅰ、根据流程可知，分离不溶物与溶液的方法为过滤，因为碘在有机溶剂中的溶解度比水大，且碘和有机溶剂易于分离，所以用萃取；
故答案为：过滤；萃取；
Ⅱ、萃取剂不能与水混溶，酒精、醋酸、甘油均不能作含碘溶液的萃取剂，故答案为：B；
Ⅲ、碘离子转化为碘的有机溶液，主要涉及灼烧、溶解过滤及分液、蒸馏等操作，过滤使用漏斗、烧杯、玻璃棒；分液需要分液漏斗等，缺少的仪器为分液漏斗，故答案为：分液漏斗．
日本核泄漏中最危险的是131I，它能引发甲状腺癌．但127I却是人体必需的．
（1）下列有关碘的描述中，正确的是______．
A． 126I、127I、128I、131I是四种相同的核素
B．已知131I的半衰期很短，所以浓度极低时不会对公众健康构成危害
C．127I可阻隔甲状腺吸收放射性131I．碘盐含127I为 30mg•kg-1，成人一次摄入碘盐约3kg才有预防效果．所以，日用碘盐对预防碘辐射起不到有效作用
D．碘片含127I 为100mg/片，一片能阻断90%放射性碘在甲状腺内沉积，按医嘱服用碘片可防止131I的辐射
（2）碘盐（含KIO3）含碘量可用下列方法来测定：IO3-+5I -+6H+=3I2+3H2O； I2+2S2O32-=2I -+S4O62-取a g碘盐于锥形瓶中，用适量水溶解，再加入过量的KI溶液并用硫酸酸化，用b mol•L-1 Na2S2O3溶液滴定I2，滴定终点时用去c mL Na2S2O3溶液，则该盐中碘的质量分数为______（用a、b、c表示）．
（3）碘不易溶于水，但易溶于碘化钾溶液并生成含碘离子（aq表示水合状态）
I2（aq）+I -（aq）⇌I3-（aq） …①
I2（aq）+2I -（aq）⇌I 42-（aq） …②
则反应②的平衡常数表达式，K=______．
I2的起始浓度均为0.1mol•L-1，不同起始浓度KI溶液中，达到平衡时含碘离子的物质的量分数如下表：
根据表中数据，可得出的两条结论是______、______．
正确答案
（1）A、I-126、I-127、I-128、I-131，质子数相同，中子数不同，是不同的核素，互为同位素，故A错误；
B、131I的半衰期很短，衰变很快，浓度很低，对人无影响，故B正确；
C、食盐中食盐中碘的含量很低，日用碘盐对预防碘辐射起不到有效作用，故C正确；
D、碘片中含量高，可防止131I的辐射，应按医嘱服用碘片，否则会碘中毒，故D正确．
故选：BCD；
（2）n（Na2S2O3）=bmol•L-1×0.001cL=0.001cbmol，
由方程式IO3-+5I -+6H+=3I2+3H2O； I2+2S2O32-=2I -+S4O62-可知，反应的关系式为：KIO3～3I2～6S2O32-，
所以：n（KIO3）=
m（I）=
所以ag食盐中碘的质量分数为
（3）平衡常数指生成物浓度系数次幂的乘积与每反应物浓度系数次幂的乘积的比值，
所以反应I2（aq）+2I -（aq）⇌I 42-（aq） 的平衡常数k=
由表可知，条件相同时，I3-离子的物质的量分数组成始终占绝对优势；
随I-离子浓度的增加，I3-离子的物质的量分数降低，I42-离子的物质的量分数增加，
故答案为：
由于碘在海水中含量太低，目前还不能直接从海水中提取碘。海带有吸附碘离子特殊的能力，它们能把海水中的碘富集到是海水中的l0万倍以上，经测定：1000g某海带样品中含有6.35g碘离子。从海带中提取单质碘的实验步骤如下
（1）步骤②的实验操作除溶解外，还有___________________。
（2）若使用氯气做氧化剂，步骤③中发生反应的离子方程式为__________________________；为检验所生成的碘单质，选用的试剂是__________________。
（3）步骤④中从含碘单质的有机溶液中分离出单质碘和回收有机溶剂，应选择的实验装置是__________
（4）若将l000g上述海带中的碘离子全部氧化，至少需要通入标准状况下的氯气的体积为______________
正确答案
（1）过滤
（2）2I-+Cl2==I2+2Cl-；淀粉溶液
（3）C
（4）0.56L
海藻中含有丰富的碘元素（以I-形式存在）。实验室中提取碘的流程如下
（1）在方框内画出实验操作①的仪器装置示意图（见题后说明）。实验操作③的名称是____________，所用主要仪器名称为________________。
（2）提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是_____________（填序号）。
A．酒精（沸点78℃）
B．四氯化碳（沸点77℃）
C．甘油（沸点290℃）
D．苯（沸点80℃）
（3）在操作②中，溶液中生成少量ICl，为消除此杂质，使碘全部游离出来，应加入适量的（填序号）
__________溶液，反应的离子方程式为__________________________。
A． KIO3 B．KClO C．KI D．Br2
（4）为使从含碘有机溶液中提取碘并回收溶剂顺利进行，采用水浴加热蒸馏（如上图所示）。请指出图中实验装置中错误之处（有几处填几处，下列空白可不填满，也可补充）
①___________________，②_____________________，③___________________，④________________，
____________________。
（5）实验中使用水浴的原因是_______________________，最后晶体碘聚集在_______________（填仪器名称）中。
（说明：实验装置中的仪器用下面的方法表示。铁架台、连接胶管等不必画出，如需加热，在仪器下方用“
正确答案
（1）
（2）BD
（3）C；ICl+I-==Cl-+I2 （4）①缺石棉网；②温度计插到液体中；③冷凝管进出水方向颠倒
（5）有机溶剂沸点较低，控制温度不能过高，避免碘蒸气进入冷凝管；蒸馏烧瓶
碘是人体必须的元素之一，海洋植物如海带、海藻中含有丰富的以碘离子形式存在的碘元素。在实验室中，从海藻里提取碘的流程和实验装置如下
（1）指出上述提取碘的过程中有关实验操作的名称：步骤③_________，步骤⑤____________。
（2）写出步骤④对应反应的离子方程式 _____________________________。
（3）步骤④中若不用氯气，可以选择滴加稀硫酸，再加入H2O2，则反应的离子方程式______________。
（4）提取碘的过程中，可选择的有机试剂是_______________。
A、酒精 B、醋酸 C、四氯化碳 D、苯
（5）为了使海藻灰中的碘离子转化为碘的有机溶液，即完成步骤③至⑤，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和物品，尚缺少的两种玻璃仪器是
____________________________。
（6）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。指出下图实验装置中存在的错误之处（1处）：__________________。
（7）请设计出一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法________________________。
正确答案
（1）过滤；萃取
（2）Cl2+2I-==I2+2Cl-（3）2H++2I-+H2O2==I2+2H2O
（4）CD
（5）分液漏斗；普通漏斗
（6）温度计水银球的位置不对
（7）取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察是否出现蓝色，如果变蓝，说明还有单质碘
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