Question

海水是一种丰富的资源，工业生产可以从海水中提取许多有用的物质，这些物质广泛应用于生活、生产、科技等方面。下图是从含碘CCl₄溶液得到碘的实验过程：

完成下列填空：

（1）向含碘溶液中加入稍过量的Na₂SO₃溶液，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_______，所用的主要仪器是_________。

（3）氧化时，在三颈瓶中将含I^－的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl₂，在40⁰C左右反应（实验装置如图所示）。实验控制在较低温度下进行的原因是_________；锥形瓶里盛放的溶液为________。

（4）已知：5SO₃^2－+2IO₃^－+2H^＋ → I₂+5SO₄^2－+H₂O某含碘溶液（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溶液中是否同时含有I^－、IO₃^－的实验方案：_______。实验中可供选择的试剂：CCl₄、稀盐酸、淀粉溶液

（5）浓海水提取镁的工艺流程如下图：

浓海水的主要成分如下：

离子	Na^+	Mg^2+	Cl^-	SO4^2-
浓度/（g·L^-1）	63.7	28.8	144.6	46.4

该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为________，产品2的化学式为__________。1L浓海水最多可得到产品2的质量为____g。

Answer

SO32-+I2+H2O → 2I-+SO42-+2H+ 使四氯化碳当中的碘单质转化为碘离子进入溶液 分液 分液漏斗 防止碘升华或者被氧化、增大氯气的溶解度 氢氧化钠溶液 取适量含碘溶液用CCl4多次萃取、分液；水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在；从水层取少量溶液，加入1-2ml淀粉溶液，加盐酸酸化，若溶液变蓝，说明废水中同时含有碘离子和碘酸根，若溶液不变蓝，说明不同时含碘离子和碘酸根 Ca2+ + SO42- = CaSO4↓ Mg（OH）2 69.6克

【解析】

碘具有强氧化性能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，自身被还原生成碘离子；将碘还原为碘离子，目的是利用分液法除去四氯化碳；分离互不相溶的液体采用分液方法；使用的仪器是分液漏斗；碘不稳定，易升华，且温度高时气体难溶解；碘能和强碱溶液反应；先用四氯化碳溶液萃取含碘溶液，然后分液；水层用淀粉溶液检验不出碘时,取水层溶液，向溶液中加入淀粉试液，再加盐酸酸化，根据溶液是否变蓝色判断；工艺流程合成步骤中加入石灰乳，沉降后，将过滤后的滤液进行脱硫，应用钙离子沉淀硫酸根离子生成硫酸钙沉淀，产品1为硫酸钙，合成得到氢氧化镁沉淀故过滤后干燥的产品2为氢氧化镁，计算1L溶液中Mg2+的质量，根据Mg2+---Mg(OH)2计算氢氧化镁的质量。据此分析。

(1)碘具有强氧化性能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，自身被还原生成碘离子，离子方程式为SO32-+I2+H2O=2I-+SO42-+2H+；将碘还原为碘离子，目的是利用分液法除去四氯化碳，所以该操作将I2还原为I-的目的是使四氯化碳中的碘单质转化为碘离子进入溶液；答案是：SO32-+I2+H2O=2I-+SO42-+2H+；使四氯化碳当中的碘单质转化为碘离子进入溶液；

(2)分离互不相溶的液体采用分液方法，分离四氯化碳和水溶液采用分液方法，所以X操作为分液；使用的仪器是分液漏斗；答案是：分液；分液漏斗；

(3)碘不稳定易升华，且温度高时气体难溶解，所以温度较低的原因是：防止碘升华或者被氧化、增大氯气溶解度；碘能和强碱溶液反应，锥形瓶中液体是NaOH溶液；答案是：防止碘升华或者被氧化、增大氯气溶解度；NaOH溶液；

(4)先用四氯化碳溶液萃取含碘溶液然后分液，水层用淀粉溶液检验不出碘时,然后取水层溶液，向溶液中加入淀粉试液，再加盐酸酸化如果有碘离子和碘酸根离子，二者发生氧化还原反应生成碘单质，淀粉试液变蓝色，否则不同时含有碘离子和碘酸根离子；答案是：取适量含碘溶液用CCl4多次萃取、分液；水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在；从水层取少量溶液，加入1-2mL淀粉溶液，加盐酸酸化，若溶液变蓝，说明废水中同时含有碘离子和碘酸根，若溶液不变蓝，说明不同时含碘离子和碘酸根；

(5)工艺流程合成步骤中加入石灰乳，沉降后，将过滤后的滤液进行脱硫，用Ca2+沉淀SO42-生成CaSO4沉淀，离子方程式为：Ca2++SO42-=CaSO4↓，采用过滤的方法得到产品1为CaSO4，滤液中加入石灰乳，发生反应为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，合成中应得到Mg(OH)2沉淀，过滤、干燥的产品2为Mg(OH)2，溶液中m(Mg2+)=1L×28.8g∕L=28.8g，由镁离子和氢氧化镁关系式：Mg2+∼Mg(OH)2，得m(Mg(OH)2)=28.8g×58÷24=69.6g；答案是：Ca2++SO42-=CaSO4↓；Mg(OH)2；69.6克。