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過程如圖所示：

請填寫下列空白：
（1）灼燒海藻時，除需要三腳架外，還需要用到的實驗儀器是

BDEF

 （從下列儀器中選出所需的儀器，用標號字母填寫在空白處）．
A．燒杯     B．瓷坩堝    C．表面皿    D．泥三角   E．酒精燈   F．坩堝鉗
（2）指出提取碘的過程中有關的實驗操作名稱：①

過濾

、②

萃取（分液）

．
（3）提取碘的過程中，不能使用的有機溶劑是

A

．其原因是

酒精與水互溶

．
A．酒精 　　     B．苯　　　　   C．汽油
該提取操作通常在

分液漏斗

（儀器名稱）中進行，若得到的是含碘的四氯化碳溶液，靜置后分層，下層為

紫（紅）色

色．
（4）設計一個簡單的實驗，檢驗提取碘后的水溶液中是否還含有單質碘．請寫出該實驗的實驗步驟、現象及結論

取少量提取液于試管中，滴加淀粉溶液，若溶液顯藍色，則說明原提取液中有碘單質

．
（5）“加碘食鹽”中的碘主要以碘酸鉀形式存在，其中碘元素的化合價是

+5

．
測定“加碘食鹽”中碘元素含量的一種方法如下：稱取50.0g食鹽溶于適量水，加入過量碘化鉀和稀硫酸，其反應的化學方程式為：

1

KIO₃+

5

KI+

3

H₂SO₄→

3

K₂SO₄+

3

I₂+

3

H₂O
①配平上述方程式，配平后的系數為：

1、5、3、3、3、3

．還原劑是

KI

．
②實驗中，若測得生成3.0×10^-5 mol I₂，則該食鹽中碘元素的含量是

25.4

mg/kg．（精確至0.1）

Answer 1

分析：（1）根據實驗操作步驟灼燒來分析用到的實驗儀器；
（2）分離固體和液體用過濾；用一種溶劑把溶質從它跟另一種溶劑所組成的溶液里提取出來用萃��；萃取的基本原則兩種溶劑互不相溶，且溶質在一種溶劑中的溶解度比在另一種大的多；
（3）萃取的基本原則兩種溶劑互不相溶，且溶質在一種溶劑中的溶解度比在另一種大的多，萃取劑與溶質不反應，據此來選擇合適的試劑；
（4）根據碘單質的特性遇淀粉顯藍色來檢驗；
（5）①根據氧化還原反應中得失電子數相等配平，元素化合價升高的為還原劑；
②依據KIO₃+5Kl+3H₂SO₄═3K₂SO₄+3I₂+3H₂O進行計算；

解答：解：（1）灼燒固體物質一般使用（瓷）坩堝，而瓷坩堝加熱需要用泥三腳支撐然后放在三腳架上，三腳架下面的空間放酒精燈，灼燒海帶時，除需要三腳架、泥三角外，還需要用到的實驗儀器是，瓷坩堝、泥三角、酒精燈、坩堝鉗；
故答案為：BDEF；
（2）分離固體和液體用過濾；利用溶質在互不相溶的溶劑里溶解度不同，用一種溶劑把溶質從它跟另一種溶劑所組成的溶液里提取出來，這種方法叫做萃取，將碘水中的碘單質萃取出來，選擇合適的萃取劑即可，
故答案為：過濾；萃�。ǚ忠海�；
（3）萃取的基本原則兩種溶劑互不相溶，且溶質在一種溶劑中的溶解度比在另一種大的多，萃取劑與溶質不反應，酒精與水互溶，所以不能選用；
碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，四氯化碳和水都不互溶，且四氯化碳和碘不反應，故可用四氯化碳，若得到的是含碘的四氯化碳溶液，靜置后分層，下層為紫（紅）色，
故答案為：A；酒精與水互溶；紫（紅）色；
（4）淀粉溶液遇碘變藍色，可用來檢驗碘單質，所以操作為取少量提取液于試管中，滴加淀粉溶液，若溶液顯藍色，則說明原提取液中有碘單質，
故答案為：取少量提取液于試管中，滴加淀粉溶液，若溶液顯藍色，則說明原提取液中有碘單質；
（5）①該反應中化合價的變化為：KIO₃→I₂，I元素由+5價→0價，一個KIO₃分子得5個電子；KI→I₂，I元素由-1價→0價，KI為還原劑，一個KI失一個電子，所以得失電子的最小公倍數為5，KIO₃的計量數為1，KI的計量數為5，其它元素根據原子守恒配平，
故答案為：1、5、3、3、3、3；KI；
②KIO₃+5Kl+3H₂SO₄═3K₂SO₄+3I₂+3H₂O
  1              3
1.0×10^-5         3.0×10^-5
則50克食鹽中含碘元素的物質的量為1.0×10^-5mol，1000g食鹽中碘元素物質的量為：1.0×10^-5mol×20=2.0×10^-4mol，1000g食鹽中碘元素的質量為：2.0×10^-4mol×127g/mol=254×10^-4g=25.4mg，所以該食鹽中碘元素的含量是25.4mg/kg，
故答案為：25.4；

點評：本題主要考查了實驗室里從海藻中提取碘，涉及到的知識點較多，掌握碘元素的有關知識及其計算是解答的關鍵，題目難度中等．