Question

海洋生物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素，主要以碘化物形式存在。有一化學課外小組用海帶為原料制取少量碘單質，他們將海帶灼燒成灰，用水浸泡一段時間(以讓碘化物充分溶解在水中)，得到海帶灰懸濁液，然后按以下實驗流程提取單質碘：

（1）指出提取碘的過程中有關的實驗操作名稱：①_________，③________。
（2）過程②中充入適量Cl₂反應的離子方程式為_____________________。
（3）操作③中所用的有機試劑可以是___________(只填一種)，簡述選擇其理由__________________。
（4）從含碘的有機溶液中提取碘和回收有機溶液，還需要經過蒸餾，觀察下圖所示實驗裝置，指出其錯誤之處并加以改正_______________________________________________________。

(5)進行上述蒸餾操作時，使用水浴的原因是______________________。

Answer 1

（10分）(1) ①過濾，③萃取。(2) Cl₂ + 2I^-＝2Cl^- + I₂。
(3)  CCl₄，CCl₄與水不互溶，碘在CCl₄溶解度大于在水中的溶解度。
(4) 無石棉網，溫度計水銀球位置錯誤，冷凝水水流方向錯誤。
(5)有利于控制溫度并使受熱均勻。

試題分析：（1）將溶液和不溶性固體分離的方法是過濾。單質碘易溶在有機溶劑中，因此從碘水中獲取碘單質采用萃取的方法。
（2）氯氣的氧化性強于單質碘，氯氣和碘離子反應生成碘單質，反應的離子方程式為Cl₂ + 2I^-＝2Cl^- + I₂。
（3）萃取劑的選取標準是：溶質在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度，溶質和萃取劑不反應，萃取劑和原來溶劑不能互溶。CCl₄與水不互溶，碘在CCl₄溶解度大于在水中的溶解度，所以可以用四氯化碳作萃取劑。
（4）蒸餾過程中，如果離蒸餾燒瓶近的進水口，溫度較高的蒸氣遇到冷水溫度急劇降低，則容易炸裂冷凝管，為防止冷凝管炸裂冷凝管中離蒸餾燒瓶近的口是出水口，即冷卻水方向應該是下進上出；蒸餾時溫度計測量的是蒸汽溫度而不是溶液溫度，因此溫度計水銀球應該放在蒸餾燒瓶支管出口處。另外蒸餾燒瓶不能直接加熱，需要墊石棉網。
（5）用酒精燈直接加熱溫度變化快，而水浴加熱蒸餾燒瓶內溶液受熱比較均勻，所以采用水浴加熱的原因是有利于控制溫度并使受熱均勻。