Question

實(shí)驗(yàn)室從含碘廢液（除H₂O外，還含有CCl₄、I₂、I^-）中回收碘，其實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖1：

（1）向含碘廢液中加入稍過(guò)量的Na₂SO₃溶液時(shí)發(fā)生的離子方程式為

 

；該操作的目的是

 

．
（2）操作X應(yīng)在

 

（填寫(xiě)儀器名稱(chēng)圖2）中進(jìn)行，簡(jiǎn)述得到溶液B的過(guò)程：將混合溶液靜置后，

 

（3）在三頸瓶中將溶液B用鹽酸調(diào)至pH約為2，緩慢通入Cl₂，在40?C左右反應(yīng)（實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示）．實(shí)驗(yàn)控制在較低溫度下進(jìn)行的原因是

 

；錐形瓶里盛放的溶液為

 

（填溶質(zhì)的化學(xué)式）．
（4）某含碘廢水（pH約為4）中一定存在I₂，可能存在I^-或IO₃^-．可以使用

 

（填溶質(zhì)的化學(xué)式，下同）溶液檢驗(yàn)可能存在的I^-或

 

溶液檢驗(yàn)可能存在的IO₃^-．在檢驗(yàn)該含碘廢水中是否含有I^-或IO₃^-前必需要進(jìn)行的操作是

 

（填序號(hào)）．
a．取適量含碘廢水用CCl₄多次萃取、分液
b．用NaOH溶液將溶液調(diào)節(jié)到中性
c．向溶液中滴入少量淀粉溶液．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）碘具有氧化性，能氧化亞硫酸鈉生成硫酸鈉，自身被還原生成碘；碘不容易溶于水，但碘離子易溶于水；
（2）分離互不相溶的液體采用分液的方法分離，結(jié)合非農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)基本操作步驟回答得到溶液的方法；
（3）碘易升華，且氯氣的溶解度隨著溫度的升高而減小；氯氣、碘蒸氣都能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成無(wú)毒物質(zhì)；
（4）碘離子具有還原性，能被氧化劑氧化生成碘，碘酸根離子具有氧化性，能被還原劑還原生成碘，碘遇淀粉試液變藍(lán)色．

解答： 解：（1）碘具有氧化性，能氧化亞硫酸鈉生成硫酸鈉，自身被還原生成碘，離子反應(yīng)方程式為SO₃^2-+I₂+H₂O=2I^-+2H⁺+SO₄^2-；碘不容易溶于水，但碘離子易溶于水，為了使更多的I元素進(jìn)入水溶液應(yīng)將碘還原為碘離子，
故答案為：SO₃^2-+I₂+H₂O=2I^-+2H⁺+SO₄^2-；使四氯化碳中的碘進(jìn)入水層；
（2）四氯化碳屬于有機(jī)物、水屬于無(wú)機(jī)物，二者不互溶，分離互不相溶的液體采用分液的方法分離，所以分離出四氯化碳采用分液的方法，實(shí)驗(yàn)儀器為分液漏斗，得到溶液的操作為：將混合溶液靜置后，打開(kāi)分液漏斗上部蓋子，旋開(kāi)活塞，放出下部液體．待下部液體完全分離后，關(guān)閉活塞，從上部倒出剩余液體；
故答案為：分液漏斗；將混合溶液靜置后，打開(kāi)分液漏斗上部蓋子，旋開(kāi)活塞，放出下部液體．待下部液體完全分離后，關(guān)閉活塞，從上部倒出剩余液體；
（3）碘易升華，且氯氣的溶解度隨著溫度的升高而減小，溫度越高，氯氣的溶解度越小，反應(yīng)越不充分，所以應(yīng)該在低溫條件下進(jìn)行反應(yīng)；氯氣、碘蒸氣都有毒，不能直接排空，且都能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成無(wú)毒物質(zhì)，所以用NaOH溶液吸收氯氣和碘蒸氣，
故答案為：使氯氣在溶液中有較大的溶解度（或防止碘升華或防止碘進(jìn)一步被氧化）；NaOH溶液；
（4）碘離子具有還原性，能被氧化劑氧化生成碘，碘酸根離子具有氧化性，能被還原劑還原生成碘，碘遇淀粉試液變藍(lán)色，所以其檢驗(yàn)方法為：
從水層取少量溶液，加入1-2mL淀粉溶液，加入鹽酸酸化，滴加FeCl₃溶液，2I^-+2Fe³⁺=2Fe²⁺+I₂，若溶液變藍(lán)色，說(shuō)明廢水中含有I^-，否則不含I^-；
另從水層取少量溶液，加入1-2mL淀粉試液，加鹽酸酸化，滴加Na₂SO₃溶液，5SO₃^2-+2 IO₃^-+2H⁺=I₂+5SO₄^2-+H₂O，若溶液變藍(lán)色，說(shuō)明廢水中含有IO₃^-，否則不含IO₃^-，在檢驗(yàn)該含碘廢水中是否含有I^-或IO₃^-前必需要進(jìn)行的操作是取適量含碘廢水用CCl₄多次萃取、分液，向溶液中滴入少量淀粉溶液依據(jù)是否變藍(lán)驗(yàn)證離子的存在；
故答案為：FeCl₃ ，Na₂SO₃，ac；

點(diǎn)評(píng)：本題以物質(zhì)的制備為載體考查了氧化還原反應(yīng)、離子的檢驗(yàn)、物質(zhì)的分離和提純，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，根據(jù)物質(zhì)的特殊性質(zhì)、混合物分離和提純方法的選取等方面來(lái)分析解答，知道碘的檢驗(yàn)方法，題目難度中等．