Question

实验室从含碘废液(除H₂O外，含有CCl₄、I₂、I^-等)中回收碘，其实验过程如下：

（1）向含碘废液中加入稍过量的Na₂SO₃溶液，将废液中的I₂还原为I^-，其离子方程式为____________，该操作将I₂还原为I^-的目的是____________；

（2）操作X的名称为____________；

（3）氧化时，在三颈烧瓶中将含I^-的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl₂，在40℃左右反应(实验装置如图所示)．实验室控制在较低温度下进行的原因是____________；仪器b中盛放的溶液为_____。

（4）已知：5SO₃^2-+2IO₃^-+2H⁺═I₂+5SO₄^2-+H₂O

某含碘废水(pH约为8)中一定存在I₂，可能存在I^-、IO₃^-中的一种或两种，请补充完整检验含碘废水中是否含有I^-、IO₃^-的实验方案：(实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl₃溶液、Na₂SO₃溶液)。

①取适量含碘废水用CCl₄多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在：

②____________；

③另从水层取少量溶液，加入1-2mL淀粉试液，加盐酸酸化，滴加Na₂SO₃溶液，若溶液变蓝色，说明废水中含有IO₃^-，否则说明废水中不含IO₃^-。

（5）二氧化氯(ClO₂，黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂和水处理剂。现用ClO₂氧化酸性含I^-废液回收碘。

①完成ClO₂氧化I^-的离子方程式：□ClO₂+□I^-+□____________=□I₂+□Cl^-+□____________

②若处理含I^-相同量的废液回收碘，所需Cl₂的物质的量是ClO₂的____________倍

Answer

（1）SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-；使四氯化碳中的碘进入水层；

（2）分液；

（3）使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止碘升华或防止碘进一步被氧化)；NaOH溶液

（4）从水层取少量溶液，加入1-2mL淀粉溶液，加入盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝色，说明废水中含有I-，否则不含I-。

（5）①2、10、8H+、5、2、4H2O；②2.5；

【解析】

试题分析：（1）碘具有氧化性，能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠，自身被还原生成碘离子，离子反应方程式为SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-；碘微溶于水，而碘离子易溶于水，为了使更多的I元素进入水溶液应将碘还原为碘离子；故答案为：SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-；使四氯化碳中的碘进入水层；

（2）四氯化碳属于有机物，水属于无机物，二者不互溶，分离互不相溶的液体采用分液的方法分离，所以分离出四氯化碳采用分液的方法；故答案为：分液；

（3）碘易升华，且氯气的溶解度随着温度的升高而减小，温度越高，氯气的溶解度越小，反应越不充分，所以应该在低温条件下进行反应；氯气、碘蒸气都有毒，不能直接排空，且都能和氢氧化钠溶液反应生成无毒物质，所以用NaOH溶液吸收氯气和碘蒸气，故答案为：使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止碘升华或防止碘进一步被氧化)；NaOH溶液

（4）碘离子具有还原性，能被氧化剂氧化生成碘，碘酸根离子具有氧化性，能被还原剂还原生成碘，碘遇淀粉试液变蓝色，所以其检验方法为：从水层取少量溶液，加入1-2mL淀粉溶液，加入盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，2I-+2Fe3+=2Fe2++I2，若溶液变蓝色，说明废水中含有I-，否则不含I-；另从水层取少量溶液，加入1-2mL淀粉试液，加盐酸酸化，滴加Na2SO3溶液，5SO32-+2 IO3-+2H+=I2+5SO42-+H2O，若溶液变蓝色，说明废水中含有IO3-，否则不含IO3-，故答案为：从水层取少量溶液，加入1-2mL淀粉溶液，加入盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝色，说明废水中含有I-，否则不含I-。

（5）①用ClO2氧化酸性含I-废液回收碘，是二氧化氯在酸溶液中氧化碘离子生成碘单质，二氧化氯被还原为氯离子，ClO2～Cl-～5e-，2I-～I2～2e-，反应的离子方程式为：2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O，故答案为：2、10、8H+、5、2、4H2O；

②依据氧化还原反应电子守恒计算，每摩尔Cl2得到2mol电子，而每摩尔ClO2得到5mol电子，则所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍，故答案为：2.5。

【考点定位】考查物质的检验和鉴别的实验方案设计

【名师点晴】本题以物质的制备为载体考查了氧化还原反应、离子的检验、物质的分离和提纯，明确物质的性质是解本题关键，根据物质的特殊性质、混合物分离和提纯方法的选取等方面来分析解答，知道碘的检验方法。