Question

【題目】以干海帶為原料提取碘單質(zhì)和氯化鉀的過(guò)程主要分三步：完成下列填空：

（1）步驟一：灼燒干海帶，使其灰化后用熱水浸泡、過(guò)濾，制得原料液，含有氯化鉀等物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室灼燒海帶應(yīng)放在_____________(填寫儀器名稱)中加熱，選用熱水而不是冷水浸泡海帶灰的目的是____。

（2）步驟二：原料液經(jīng)結(jié)晶過(guò)濾分離出氯化鉀后，向?yàn)V液中通適量氯氣氧化I－，制得富碘溶液。實(shí)驗(yàn)室模擬氧化過(guò)程的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

裝置中A部分用于制取氯氣，實(shí)驗(yàn)室制取氯氣通常有兩種方案：一是在強(qiáng)酸性條件下用氧化劑氧化Cl－；二是電解法。限用圖D中的儀器(支撐儀器、導(dǎo)管、導(dǎo)線、石墨棒和橡皮塞除外)，能實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)是________(選填編號(hào))。

a．2NaCl(s)＋MnO2＋2H2SO4(濃)加熱MnSO4＋Cl2↑＋Na2SO4＋2H2O

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

c．2NaCl＋2H2O通電2NaOH＋Cl2↑＋H2↑

d．4HCl(濃)＋MnO2加熱MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

廣口瓶B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________。裝置C中NaOH的作用是_______________。

（3）步驟三：取100 mL B中富碘溶液，按如下流程分離碘單質(zhì)。

萃取Ⅱ和酸化過(guò)程發(fā)生的反應(yīng)分別是：

3I2＋6OH－→5I－＋IO3-＋3H2O；

5I－＋IO3-＋6H＋→3I2＋3H2O；

萃取劑X應(yīng)選擇________(選填編號(hào))。

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

實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行萃取操作的儀器是________。操作Ⅰ的名稱是________。

（4）分離出的KCl樣品中常含有少量NaCl和K2CO3等物質(zhì)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用沉淀法測(cè)定氯化鉀樣品中K2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：①要用到的化學(xué)試劑是_________(填寫化學(xué)式)；②要測(cè)定的物理量是________。

Answer 1

【答案】坩堝 加快溶解速率 bc Cl2＋2I－===I2＋2Cl－ 吸收未反應(yīng)的氯氣，防止污染 c 分液漏斗 過(guò)濾 BaCl2或CaCl2 樣品質(zhì)量和干燥沉淀質(zhì)量

【解析】

（1）灼燒干海帶，使其灰化后用熱水浸泡、過(guò)濾，制得原料液，含有氯化鉀等物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室灼燒海帶應(yīng)放在坩堝中加熱，選用熱水而不是冷水浸泡海帶灰的目的是加快溶解速率；

（2）氯氣制備一是在強(qiáng)酸性條件下用氧化劑氧化Cl-，實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)是常溫下發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，據(jù)此選擇實(shí)現(xiàn)此條件下的反應(yīng)，二是電解法。限用圖D中的儀器是電解飽和食鹽水得到氯氣，

a．反應(yīng)需要加熱，沒有加熱裝置，選項(xiàng)a不能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)；

b．此反應(yīng)不需要加熱常溫下發(fā)生反應(yīng)生成氯氣，選項(xiàng)b能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)；

c．反應(yīng)是通電電解氯化鈉溶液，是工業(yè)氯堿工業(yè)原理，選項(xiàng)c能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)；

d．反應(yīng)需要加熱，沒有加熱裝置，選項(xiàng)d不能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)；

答案選bc；

原料液經(jīng)結(jié)晶過(guò)濾分離出氯化鉀后，向?yàn)V液中通適量氯氣氧化I-，制得富碘溶液，廣口瓶B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Cl2＋2I－===I2＋2Cl－；過(guò)量的氯氣不能直接排放到空氣中，用裝置C中氫氧化鈉溶液吸收避免污染；

（3）萃取劑X應(yīng)選擇不溶于水的有機(jī)溶劑且碘單質(zhì)在其中溶解性大，

a．苯不溶于水，碘單質(zhì)在苯中溶解性大，但100 mL苯的體積和溶液體積相同，萃取碘單質(zhì)后濃度小，試劑浪費(fèi)，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；

b．10 mL乙醇和水溶液混溶，不能分層，不能做萃取劑，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；

c．10 mL CCl4和水溶液不溶，能分層且碘單質(zhì)在其中溶解性大，可以做萃取劑，選項(xiàng)c正確；

d．10 mL己烯和碘單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)，不能做萃取劑，選項(xiàng)d錯(cuò)誤；

答案選c；

萃取分液需要的儀器是分液漏斗、燒杯，分液后加入氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)3I2+6OH=5I+IO3-+3H2O，分液得到有機(jī)萃取劑重新利用，吸收碘單質(zhì)的氫氧化鈉溶液中加入硫酸酸化，發(fā)生反應(yīng)5I+ IO3-+6H+=3I2+3H2O，操作Ⅰ后得到碘單質(zhì)固體，說(shuō)明操作Ⅰ為過(guò)濾；

（4）用沉淀法測(cè)定氯化鉀樣品中K2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱量一定質(zhì)量的樣品，在燒杯中溶解，加入過(guò)量BaCl2或CaCl2溶液，使碳酸根離子生成沉淀，過(guò)濾得到沉淀，洗滌、干燥，稱量沉淀質(zhì)量，計(jì)算沉淀物質(zhì)的量，結(jié)合碳元素守恒，計(jì)算碳酸鉀質(zhì)量，進(jìn)而得到碳酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，①要用到的化學(xué)試劑是BaCl2或CaCl2；②要測(cè)定的物理量是需要測(cè)定樣品質(zhì)量和干燥沉淀質(zhì)量。