海带中含有丰富的碘,为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了如下实验:
海带海带灰含有I-的溶液含有I2的溶液纯净的I2
请回答下列问题:
(1)“灼烧”前先将海带用酒精浸润,其目的是_____。
(2)“过滤”时除了烧杯外还需使用的玻璃仪器有_____。
(3)①从环保角度考虑,“氧化”时最适合加入的氧化剂是_____(填标号)。
A.氯气 B.硝酸 C.H2O2
②若使用上述选中的氧化剂在酸性条件下氧化,则发生反应的离子方程式为_____。
(4)上述流程中涉及的实验操作不包括下列选项中的_____(填标号)。
(5)请设计一个简单的实验方案,检验加入CCl4萃取碘后的水层中是否还含有碘单质:_____。
答案:
使海带燃烧更充分 漏斗、玻璃棒 C 2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O A 取少量水层溶液于试管中滴2~3滴淀粉溶液,如果溶液变蓝,说明溶液中还有碘单质;如果溶液不变蓝,说明溶液中没有碘单质。
【解析】
海带灼烧时,其中的有机物被氧化化为CO2、H2O,在得到的海带灰中含有可溶性的KI,加水溶解,过滤,除去不溶性固体杂质,得到含有I-的水溶液,然后加入氧化剂将I-氧化产生I2,根据I2不易溶于水,而在有机溶剂CCl4中易溶,水与CCl4互不相溶的性质,通过萃取、分液得到I2的CCl4溶液,然后蒸馏得到纯净的I2。
(1)“灼烧”前要先将海带用酒精浸润,这是由于酒精是易燃物,用酒精浸润,就可以使海带燃烧更充分;
(2)“过滤”时使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,因此除了烧杯外,还需使用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒;
(3)①A.Cl2具有氧化性,可以将I-氧化产生I2,但氯气有毒,会造成大气污染,不利用环保,A不符合题意;
B.硝酸具有强氧化性,可以I-氧化产生I2,硝酸则被还原产生NO、NO2等有害气体,污染环境,不利用环境保护,B不符合题意;
C.H2O2具有强氧化性,可将I-氧化产生I2,其本身被还原产生H2O,不会对环境造成污染,C符合题意;
故合理选项是C;
②在酸性条件下,H2O2将I-氧化产生I2,H2O2被还原产生H2O,反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O;
(4)A.该操作是配制一定体积、一定物质的量浓度,在本实验中不涉及,A符合题意;
B.实验中要在坩埚中将干海带灼烧,涉及该操作,B不符合题意;
C.分离I2的四氯化碳溶液,可根据二者沸点的不同,采用蒸馏方法,使用到该装置,C不符合题意;
D.向碘水中加入四氯化碳,充分振荡后,静置、分液,需使用该装置,D不符合题意;
故合理选项是A;
(5)由于I2遇淀粉溶液会变为蓝色,因此若要检验加入CCl4萃取碘后的水层中是否还含有碘单质,具体操作方法是:取少量水层溶液于试管中,向其中滴2~3滴淀粉溶液,如果溶液变蓝,说明溶液中还有碘单质;如果溶液不变蓝,说明溶液中没有碘单质。