Question

【題目】從海水中可以提取很多有用的物質，例如從海水制鹽所得到的鹵水中可以提取碘。活性炭吸附法是工業提取碘的方法之一，其流程如下：

資料顯示：

Ⅰ.pH=2 時， NaNO2 溶液只能將 I－氧化為 I2，同時生成 NO；

Ⅱ.I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl；

Ⅲ.I2在堿性溶液中反應生成I－和IO3－。

(1)反應①的離子方程式_____。

(2)方案甲中，根據 I2的特性，分離操作 X 的名稱是_____。

(3)Cl2、酸性 KMnO4 等都是常用的強氧化劑，但該工藝中氧化鹵水中的 I－卻選擇了價格較高的NaNO2，原因是_____。

(4)方案乙中，已知反應③過濾后，濾液中仍存在少量的 I2、I－、IO3－。 請檢驗濾液中的I－，將實驗方案補充完整。實驗中可供選擇的試劑：稀 H2SO4、淀粉溶液、Fe2(SO4)3 溶液。

A.濾液用CCl4多次萃取、分液，直到水層用淀粉溶液檢驗不出碘單質存在。

B._____。

Answer 1

【答案】2NO2－+2 I－+4H+ =I2+2NO+2H2O 升華(或加熱)、冷凝結晶 氯氣、酸性高錳酸鉀等都是常用的強氧化劑，會繼續氧化I2 從水層取少量溶液于試管中，加入幾滴淀粉溶液，滴加Fe2(SO4)3溶液，振蕩，溶液變藍，說明濾液中含有I－

【解析】

(1)由信息知，在酸性溶液中，NaNO2溶液將I－氧化為 I2，同時生成 NO；

(2)活性炭吸附碘后，得到碘和活性炭的固體混合物，可利用碘受熱易升華的性質，采用加熱的方法，將碘轉化為蒸氣，然后再冷卻結晶獲得固體碘；

(3)Cl2、酸性 KMnO4都是常用的強氧化劑，能將I-氧化為I2，再將I2繼續氧化為更高價態的含碘離子，而NaNO2與I-反應，只能生成I2；

(4)要檢驗I-的存在，需將I-氧化為I2，再利用淀粉檢驗I2的存在。由于原有的I2會干擾I-生成I2的檢驗，所以在氧化I-前，需將I2除去。

(1)反應①中，在酸性溶液中，NaNO2溶液將I－氧化為 I2，同時生成 NO，離子方程式為2NO2－+2 I－+4H+ =I2+2NO+2H2O。答案為：2NO2－+2 I－+4H+ =I2+2NO+2H2O；

(2)活性炭吸附碘后，得到碘和活性炭的固體混合物。方案甲中，可利用碘受熱易升華的性質。由此得出分離操作 X 的名稱是升華(或加熱)、冷凝結晶。答案為：升華(或加熱)、冷凝結晶；

(3)不使用價格較低的Cl2、酸性 KMnO4 等常用的強氧化劑，必然是對產物不利，也就是產物難以停留在生成I2這一步，還會繼續氧化。由此得出了該工藝中氧化鹵水中的 I－卻選擇了價格較高的NaNO2的原因是氯氣、酸性高錳酸鉀等都是常用的強氧化劑，會繼續氧化I2。答案為：氯氣、酸性高錳酸鉀等都是常用的強氧化劑，會繼續氧化I2；

(4) 方案乙中，已知反應③過濾后，濾液中仍存在少量的 I2、I－、IO3－。要檢驗I-的存在，需將I-氧化為I2，再利用淀粉檢驗I2的存在。由于原有的I2會干擾I-生成I2的檢驗，所以在氧化I-前，需將I2除去。實驗方案為：

A.濾液用CCl4多次萃取、分液，直到水層用淀粉溶液檢驗不出碘單質存在。

B. 從水層取少量溶液于試管中，加入幾滴淀粉溶液，滴加Fe2(SO4)3溶液，振蕩，溶液變藍，說明濾液中含有I－。答案為：從水層取少量溶液于試管中，加入幾滴淀粉溶液，滴加Fe2(SO4)3溶液，振蕩，溶液變藍，說明濾液中含有I－。