Question

以干海带为原料提取碘单质和氯化钾的过程主要分三步：完成下列填空：

（1）步骤一：灼烧干海带，使其灰化后用热水浸泡、过滤，制得原料液，含有氯化钾等物质。实验室灼烧海带应放在_____________(填写仪器名称)中加热，选用热水而不是冷水浸泡海带灰的目的是____。

（2）步骤二：原料液经结晶过滤分离出氯化钾后，向滤液中通适量氯气氧化I^－，制得富碘溶液。实验室模拟氧化过程的实验装置如图所示。

装置中A部分用于制取氯气，实验室制取氯气通常有两种方案：一是在强酸性条件下用氧化剂氧化Cl^－；二是电解法。限用图D中的仪器(支撑仪器、导管、导线、石墨棒和橡皮塞除外)，能实现的反应是________(选填编号)。

a．2NaCl(s)＋MnO₂＋2H₂SO₄(浓)加热MnSO₄＋Cl₂↑＋Na₂SO₄＋2H₂O

b．2KMnO₄＋16HCl(浓)→2MnCl₂＋2KCl＋5Cl₂↑＋8H₂O

c．2NaCl＋2H₂O通电2NaOH＋Cl₂↑＋H₂↑

d．4HCl(浓)＋MnO₂加热MnCl₂＋Cl₂↑＋2H₂O

广口瓶B中发生反应的离子方程式是____________。装置C中NaOH的作用是_______________。

（3）步骤三：取100 mL B中富碘溶液，按如下流程分离碘单质。

萃取Ⅱ和酸化过程发生的反应分别是：

3I₂＋6OH^－→5I^－＋IO₃^-＋3H₂O；

5I^－＋IO₃^-＋6H^＋→3I₂＋3H₂O；

萃取剂X应选择________(选填编号)。

a．100 mL苯      b．10 mL乙醇        c．10 mL CCl₄      d．10 mL己烯

实验室进行萃取操作的仪器是________。操作Ⅰ的名称是________。

（4）分离出的KCl样品中常含有少量NaCl和K₂CO₃等物质，设计实验用沉淀法测定氯化钾样品中K₂CO₃的质量分数：①要用到的化学试剂是_________(填写化学式)；②要测定的物理量是________。

Answer

坩埚 加快溶解速率 bc Cl2＋2I－===I2＋2Cl－ 吸收未反应的氯气，防止污染 c 分液漏斗 过滤 BaCl2或CaCl2 样品质量和干燥沉淀质量

【解析】

（1）灼烧干海带，使其灰化后用热水浸泡、过滤，制得原料液，含有氯化钾等物质。实验室灼烧海带应放在坩埚中加热，选用热水而不是冷水浸泡海带灰的目的是加快溶解速率；

（2）氯气制备一是在强酸性条件下用氧化剂氧化Cl-，实现该反应是常温下发生的氧化还原反应，据此选择实现此条件下的反应，二是电解法。限用图D中的仪器是电解饱和食盐水得到氯气，

a．反应需要加热，没有加热装置，选项a不能实现实验；

b．此反应不需要加热常温下发生反应生成氯气，选项b能实现实验；

c．反应是通电电解氯化钠溶液，是工业氯碱工业原理，选项c能实现实验；

d．反应需要加热，没有加热装置，选项d不能实现实验；

答案选bc；

原料液经结晶过滤分离出氯化钾后，向滤液中通适量氯气氧化I-，制得富碘溶液，广口瓶B中发生反应的离子方程式是Cl2＋2I－===I2＋2Cl－；过量的氯气不能直接排放到空气中，用装置C中氢氧化钠溶液吸收避免污染；

（3）萃取剂X应选择不溶于水的有机溶剂且碘单质在其中溶解性大，

a．苯不溶于水，碘单质在苯中溶解性大，但100 mL苯的体积和溶液体积相同，萃取碘单质后浓度小，试剂浪费，选项a错误；

b．10 mL乙醇和水溶液混溶，不能分层，不能做萃取剂，选项b错误；

c．10 mL CCl4和水溶液不溶，能分层且碘单质在其中溶解性大，可以做萃取剂，选项c正确；

d．10 mL己烯和碘单质发生加成反应，不能做萃取剂，选项d错误；

答案选c；

萃取分液需要的仪器是分液漏斗、烧杯，分液后加入氢氧化钠溶液发生反应3I2+6OH−=5I−+IO3-+3H2O，分液得到有机萃取剂重新利用，吸收碘单质的氢氧化钠溶液中加入硫酸酸化，发生反应5I−+ IO3-+6H+=3I2+3H2O，操作Ⅰ后得到碘单质固体，说明操作Ⅰ为过滤；

（4）用沉淀法测定氯化钾样品中K2CO3的质量分数，称量一定质量的样品，在烧杯中溶解，加入过量BaCl2或CaCl2溶液，使碳酸根离子生成沉淀，过滤得到沉淀，洗涤、干燥，称量沉淀质量，计算沉淀物质的量，结合碳元素守恒，计算碳酸钾质量，进而得到碳酸钾的质量分数，①要用到的化学试剂是BaCl2或CaCl2；②要测定的物理量是需要测定样品质量和干燥沉淀质量。