Question

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，然后按以下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)，简述选择其理由                    。

(4)操作过程③可以分解为如下几步：

把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；

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；

检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；

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；

旋开活塞，用烧杯接收溶液；

从分液漏斗上口倒出上层液体；

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；

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，观察下图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。

Answer

(1)CDE；

(2)①过滤， ③萃取、分液；

(3)四氯化碳(或CCl4)，理由：四氯化碳 与水既不互溶也不反应；碘在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度要大得多。也可以是苯/汽油/煤油，理由同上。

(4)(a)CBDAHGEF；(b)使分液漏斗内外空气相通，以保证液体能顺利流出；(c)漏斗下口(四氯化碳)。漏斗上口(苯/汽油/煤油)

(5)取少量(或1～2mL)该水溶液于试管中，加入淀粉溶液，若变蓝，则该水溶液中还含有单质碘。

(6)缺石棉网；温度计的位置应将水银球置于蒸馏烧瓶支管口处；冷凝水应下进上出；尾接管与锥形瓶之间不应有塞子。

(7)蒸馏烧瓶。

【解析】

试题分析：将海带灼烧，然后将海带灰浸泡，采用过滤方法分离得到残渣，滤液中含有I-，向滤液中充入少量Cl2，发生反应2 I-+Cl2=I2+2Cl-，得到含有碘的水溶液，向碘水中加入萃取剂得到含碘有机溶液，最后采用蒸馏方法得到晶体碘单质。

(1)灼烧海带时需要用到的实验仪器有坩埚、铁架台(带铁圈) 、酒精灯；故答案为：CDE；

(2)依据工业流程图可知：操作①前为固体与液体混合物，操作①后为液体，所以操作①为过滤；碘易溶于有机溶剂，从碘水中提取碘用有机溶剂萃取，所以操作③为萃取分液，故答案为：过滤；萃取、分液；

(3)选取的萃取剂可以是苯或四氯化碳，因为溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度，萃取剂和溶质不反应，萃取剂和原溶剂不互溶，故答案为：苯或四氯化碳；萃取剂和水不互溶、不反应，碘在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度；

(4)(a)其实验步骤是检漏、加药品、振荡、放置、静置、打开玻璃塞、旋开活塞、倒出液体，所以其操作顺序是CBDAHGEF；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，可以平衡气压，便于液体流出，故答案为：使分液漏斗内外空气相通，以保证液体能顺利流出；

(c)四氯化碳溶液的密度比水大，最后碘的有机溶液是通过漏斗下口获得，故答案为：漏斗下口(四氯化碳)[或漏斗上口(苯/汽油/煤油)]

(5)碘能够使淀粉变蓝色，检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法为取少量(或1～2mL)该水溶液于试管中，加入淀粉溶液，若变蓝，则该水溶液中还含有单质碘，故答案为：取少量(或1～2mL)该水溶液于试管中，加入淀粉溶液，若变蓝，则该水溶液中还含有单质碘；

(6)根据装置图，错误有缺石棉网；温度计的位置应将水银球置于蒸馏烧瓶支管口处；冷凝水应下进上出；尾接管与锥形瓶之间不应有塞子，故答案为：缺石棉网；温度计的位置应将水银球置于蒸馏烧瓶支管口处；冷凝水应下进上出；尾接管与锥形瓶之间不应有塞子；

(7)进行上述蒸馏操作时，最后晶态碘在蒸馏烧瓶中，故答案为：蒸馏烧瓶。

【考点定位】考查海带成分中碘的检验、物质分离和提纯

【名师点晴】本题考查海水资源的综合利用，侧重考查物质的检验、混合物的分离和提纯，明确常见混合物分离和提纯方法及其选取方法是解本题关键，常见的分离方法有：过滤、蒸馏、渗析、加热等，注意对相关知识的积累。