Question

从海水中可以提取很多有用的物质，例如从海水制盐所得到的卤水中可以提取碘。活性炭吸附法是工业提取碘的方法之一，其流程如下：

资料显示：

Ⅰ.pH=2 时， NaNO₂ 溶液只能将 I^－氧化为 I₂，同时生成 NO；

Ⅱ.I₂+5Cl₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl；

Ⅲ.I₂在碱性溶液中反应生成I^－和IO₃^－。

(1)反应①的离子方程式_____。

(2)方案甲中，根据 I₂的特性，分离操作 X 的名称是_____。

(3)Cl₂、酸性 KMnO₄ 等都是常用的强氧化剂，但该工艺中氧化卤水中的 I^－却选择了价格较高的NaNO₂，原因是_____。

(4)方案乙中，已知反应③过滤后，滤液中仍存在少量的 I₂、I^－、IO₃^－。 请检验滤液中的I^－，将实验方案补充完整。实验中可供选择的试剂：稀 H₂SO₄、淀粉溶液、Fe₂(SO₄)₃ 溶液。

A.滤液用CCl₄多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在。

B._____。

Answer

2NO2－+2 I－+4H+ =I2+2NO+2H2O 升华(或加热)、冷凝结晶 氯气、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，会继续氧化I2 从水层取少量溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，滴加Fe2(SO4)3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有I－

【解析】

(1)由信息知，在酸性溶液中，NaNO2溶液将I－氧化为 I2，同时生成 NO；

(2)活性炭吸附碘后，得到碘和活性炭的固体混合物，可利用碘受热易升华的性质，采用加热的方法，将碘转化为蒸气，然后再冷却结晶获得固体碘；

(3)Cl2、酸性 KMnO4都是常用的强氧化剂，能将I-氧化为I2，再将I2继续氧化为更高价态的含碘离子，而NaNO2与I-反应，只能生成I2；

(4)要检验I-的存在，需将I-氧化为I2，再利用淀粉检验I2的存在。由于原有的I2会干扰I-生成I2的检验，所以在氧化I-前，需将I2除去。

(1)反应①中，在酸性溶液中，NaNO2溶液将I－氧化为 I2，同时生成 NO，离子方程式为2NO2－+2 I－+4H+ =I2+2NO+2H2O。答案为：2NO2－+2 I－+4H+ =I2+2NO+2H2O；

(2)活性炭吸附碘后，得到碘和活性炭的固体混合物。方案甲中，可利用碘受热易升华的性质。由此得出分离操作 X 的名称是升华(或加热)、冷凝结晶。答案为：升华(或加热)、冷凝结晶；

(3)不使用价格较低的Cl2、酸性 KMnO4 等常用的强氧化剂，必然是对产物不利，也就是产物难以停留在生成I2这一步，还会继续氧化。由此得出了该工艺中氧化卤水中的 I－却选择了价格较高的NaNO2的原因是氯气、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，会继续氧化I2。答案为：氯气、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，会继续氧化I2；

(4) 方案乙中，已知反应③过滤后，滤液中仍存在少量的 I2、I－、IO3－。要检验I-的存在，需将I-氧化为I2，再利用淀粉检验I2的存在。由于原有的I2会干扰I-生成I2的检验，所以在氧化I-前，需将I2除去。实验方案为：

A.滤液用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在。

B. 从水层取少量溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，滴加Fe2(SO4)3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有I－。答案为：从水层取少量溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，滴加Fe2(SO4)3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有I－。