Question

海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素，碘元素以碘離子的形式存在，實驗室里從海藻中提取碘的流程如下：

某興趣小組對上述流程②③的設計如圖所示：

已知②中發生反應的化學方程式為：Cl₂+2KI=2KCl+I₂，回答下列問題：
（1）反應Cl₂+2KI=2KCl+I₂ 的氧化劑是

 

，還原產物是

 

，當生成的I₂為2mol時，該反應轉移的電子數目為

 

．該反應的離子方程式是：

 

．
（2）寫出提取過程中，實驗①③的名稱．①

 

；③

 

．
（3）F中下層液體的顏色為

 

色，上層液體中溶質的主要成分為

 

．
（4）從F中得到的固態碘還需進行的操作是

 

、蒸餾．
（5）流程①中使用到的實驗儀器有

 

，流程③中使用到的實驗儀器有

 

．
A．試管　B．普通漏斗　C．分液漏斗　D．燒杯　E．玻璃棒．

Answer 1

分析：（1）含元素化合價升高的物質為還原劑，在反應中被氧化，發生氧化反應對應氧化產物；含元素化合價降低的物質為氧化劑，Cl元素的化合價由0降低為-1價，氧化劑發生還原反應，對應產物為還原產物；
（2）分離固體和液體用過濾，利用溶解性的差異來分析；
（3）F中碘單質在四氯化碳中比在水中溶解度大且不反應，四氯化碳比水重，上層為氯化鉀，下層為碘的四氯化碳溶液；
（4）分液后得到碘的CCl₄溶液，然后用蒸餾的方法得到I₂；
（5）根據過濾、萃取物質分離的實驗操作中過程中使用的儀器分析判斷，過濾是將固體不溶物跟液體分離的一種方法，其裝置由鐵架臺、燒杯、玻璃棒、漏斗四種儀器組成，其中漏斗用來制作過濾器；萃取實驗中使用的主要儀器是分液漏斗．

解答：解：海帶灼燒可生成水和二氧化碳，海帶灰中含有碘化鉀等物質，溶于水，過濾得到含有碘離子的溶液，加入氯水或通入氯氣，氯氣置換出碘，得到碘的水溶液，用苯或四氯化碳萃取，經蒸餾可得到碘．
（1）含元素化合價升高的物質為還原劑，則KI為還原劑，在反應中被氧化，發生氧化反應對應氧化產物為I₂；含元素化合價降低的物質為氧化劑，Cl₂為氧化劑，發生還原反應對應還原產物為KCl；I元素的化合價由-1升高為0價，當生成的I₂為2mol時，反應轉移的電子數目為2N_A，用氯氣置換碘離子，其反應離子方程式為Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，
故答案為：Cl₂；KCl；2N_A；Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-；　　
（2）過濾適用于不溶于水的固體和液體，根據流程可知，分離固體海帶灰和液體碘離子的溶液用過濾；因為碘在有機溶劑中的溶解度比水大，且碘和有機溶劑易于分離，所以用萃取，
故答案為：過濾；萃取；
（3）四氯化碳不溶于水，比水重，碘單質在四氯化碳中溶解度大于水中，四氯化碳層為紫紅色，上層為主要溶質是氯化鉀；
故答案為：紫紅；KCl；
（4）氯氣置換出碘，得到碘的水溶液，用四氯化碳萃取，分液后得到碘的CCl₄溶液，經蒸餾可得到碘，
故答案為：分液；
（5）過濾操作主要用到鐵架臺、燒杯、玻璃棒、普通漏斗等儀器，所以選BE；萃取實驗使用的儀器有分液漏斗、燒杯和鐵架臺（帶鐵圈）所以選C，
故答案為：BE；C．

點評：本題考查了實驗室里從海藻中提取碘的流程，側重考查了物質的分離和提純，掌握過濾、萃取、蒸餾等操作是解答本題的關鍵，題目難度中等．