Question

海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：

请填写下列空白：

(1)从海带中提取碘元素的步骤中，选用的实验仪器不能都用到的是____

①②③④⑤⑥⑦⑧

A.海带灼烧灰化，选用①②⑧                B.加水浸泡加热，选用②④⑦

C.过滤得到滤液，选用④⑤⑦                D.萃取和分液，选用③④⑥

(2)步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘水中的单质碘的理由是_____。(选填序号)

a.单质碘与苯不发生化学反应    b.碘在苯中溶解度小于水

c.碘在苯中溶解度大于水        d.苯与水互不相溶

提取碘的过程中，不能使用的有机溶剂是__________。(选填序号)

a.酒精 　    　b.汽油　　　　c.四氯化碳　   　

(3)步骤④中MnO₂的作用是__________(选填：氧化剂、还原剂、催化剂)。

(4)单质碘有许多用途，其中之一是生产加碘食盐中的碘剂——碘酸钾(KIO₃)。合格加碘食盐含碘量(以I计)为20-50mg/Kg，则每千克该加碘食盐中碘酸钾的最小质量为_____ mg。

(5)已知：2Fe³⁺+2I^－=2Fe²⁺+I₂  氯气既可以氧化Fe²⁺，也可以氧化I^－。往200mLFeI₂溶液中通入8.96L(标准状况)Cl₂，反应完成后，溶液中有Fe²⁺被氧化，则原FeI₂溶液的物质的量浓度_______。

Answer

D acd a 氧化剂 33.7 1.6

【解析】

灼烧海带将海带中的有机物转化为无机物，海带灰溶解过滤后得到含碘离子的溶液，在酸性条件下，二氧化锰与碘离子发生氧化还原反应得到碘单质，再加入苯进行萃取分液，最后蒸馏得到碘单质。

(1)A．海带灼烧灰化，需要选用①坩埚、②酒精灯、⑧泥三角，A不符合题意；

B．加水浸泡加热，需要选用②酒精灯、④烧杯、⑦玻璃棒，B不符合题意；

C．过滤得到滤液，需要选用④烧杯、⑤漏斗、⑦玻璃棒，C不符合题意；

D．萃取和分液，需要选用④烧杯、⑥分液漏斗，而③试管不是必需的，D符合题意。

答案选D。

(2)萃取剂的选择必须满足：不与萃取物发生反应；萃取物在其溶解度大；与原溶剂不互溶；故选择用苯来提取碘水中的单质碘的理由是选acd。而酒精与水互溶不能选作萃取剂；

(3)步骤④中MnO2与碘离子发生氧化还原反应2I-+MnO2+4H+═Mn2++I2+2H2O生成碘单质，MnO2中的Mn化合价降低，作用为氧化剂；

(4)1kg食盐中至少含碘元素20mg，即含Ⅰ物质的量为，故每千克食盐中n(KIO3)=n(I)=1.57×10-4mol，质量为；
(5)已知还原性强弱：I-＞Fe2+。往200mL碘化亚铁溶液中缓慢通入8.96L(标准状况)氯气，氯气先氧化碘离子，再氧化亚铁离子，已知氯气的物质的量为，发生反应离子方程式为：Cl2+2I-=2Cl-+I2，碘离子完全氧化后，溶液中有的Fe2+被氧化成Fe3+，发生反应离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Cl-+Fe3+。设原碘化亚铁溶液的物质的量浓度为cmol/L，则c(I-)=2c(FeI2)=2cmol/L，c(Fe2+)=cmol/L，所以与碘离子反应消耗的氯气为n(Cl2)=n(I-)=，反应完成后溶液中有的Fe2+被氧化成Fe3+，则与亚铁离子反应消耗的氯气为n(Cl2)=×n(Fe2+)=c×0.2L=0.05cmol，所以0.05cmol+0.2cmol=0.4mol，解得：c=1.6mol/L。