Question

2．海洋是一個巨大的化學資源寶庫，從海水中提取各種有用的物質是當今化學工作者的主要任務．
Ⅰ．碘是人體必須的元素之一，海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的、以碘離子形式存在的碘元素．在實驗室中，從海藻里提取碘的流程和實驗裝置如下：

（1）指出上述提取碘的過程中步驟①中用到的儀器名稱坩堝、泥三角、三腳架、坩堝鉗，指出步驟⑥的實驗方法蒸餾．
（2）步驟④除了加入過量Cl₂，下列氧化劑最好選用B（填代號）．
A．濃硫酸         B．H₂O₂溶液         C．KMnO₄溶液
Ⅱ．空氣吹出法制溴，向濃縮海水中通入Cl₂置換出Br₂，再用空氣吹出溴并用SO₂吸收，轉化為Br^-，反復多次，以達到富集溴的目的．
（3）其中涉及到氧化還原反應的離子方程式有2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，Br₂+SO₂+2H₂O=SO₄ ^2-+4H⁺+Br^-，空（可不填滿），
（4）由海水提溴過程中的反應可得出Cl^-、SO₂、Br^-還原性由強到弱的順序是SO₂＞Br^-＞Cl^-，若要得到Br₂160g，需要消耗Cl₂147g．

Answer 1

分析 Ⅰ．海帶灼燒可生成水和二氧化碳，海帶灰中含有碘化鉀等物質，溶于水，浸泡過濾得到含有碘離子的溶液，加入氯水或通入氯氣，氯氣置換出碘，得到碘的水溶液，用四氯化碳萃取得到含碘的有機溶液，經(jīng)蒸餾可得到碘，以此解答該題，
（1）提取碘的過程中步驟①中用是固體灼燒，據(jù)此選擇儀器；步驟⑥的實驗方法是從含碘有機溶液中通過蒸餾方法得到晶體碘；
（2）步驟④是氯氣氧化碘離子生成碘單質，除了加入過量Cl₂，加入試劑不能引入新的雜質；
Ⅱ．（3）空氣吹出法制溴，向濃縮海水中通入Cl₂置換出Br₂，再用空氣吹出溴并用SO₂吸收，二氧化硫和溴單質反應生成硫酸和溴化氫，溴單質轉化為Br^-，反復多次，以達到富集溴的目的；
（4）氧化還原反應中還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物，結合反應過程中的離子方程式分析判斷，反應過程中發(fā)生的反應定量關系計算，

解答 解：Ⅰ．海帶灼燒可生成水和二氧化碳，海帶灰中含有碘化鉀等物質，溶于水，浸泡過濾得到含有碘離子的溶液，加入氯水或通入氯氣，氯氣置換出碘，得到碘的水溶液，用四氯化碳萃取得到含碘的有機溶液，經(jīng)蒸餾可得到碘，
（1）提取碘的過程中步驟①中用是固體灼燒，據(jù)此選擇儀器為：坩堝、泥三角、三腳架、坩堝鉗，步驟⑥的實驗方法是從含碘有機溶液中通過蒸餾方法得到晶體碘，
故答案為：坩堝、泥三角、三腳架、坩堝鉗；蒸餾；
Ⅱ．（3）苦鹵中通入Cl₂置換出Br₂，吹出后用SO₂吸收轉化為Br^-，反復多次，以達到富集溴的目的，由海水提溴過程中的反應中還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物，2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-；反應中還原劑Br^-的還原性大于還原產(chǎn)物Cl^-；Br₂+SO₂+2H₂O=SO₄ ^2-+4H⁺+Br^-；反應中還原劑SO₂的還原性大于還原產(chǎn)物Br^-，生成溴化鈉再通入氯氣氧化得到溴單質，達到富集溴的目的，
故答案為：2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-；Br₂+SO₂+2H₂O=SO₄ ^2-+4H⁺+Br^-；
（4）由海水提溴過程中的反應中還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物，2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-；反應中還原劑Br^-的還原性大于還原產(chǎn)物Cl^-；Br₂+SO₂+2H₂O=SO₄ ^2-+4H⁺+Br^-；反應中還原劑SO₂的還原性大于還原產(chǎn)物Br^-；可得出Cl^-、SO₂、Br^-還原性由強到弱的順序是SO₂＞Br^-＞Cl^-，反應過程中發(fā)生的反應定量關系計算，2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，Br₂+SO₂+2H₂O=SO₄ ^2-+4H⁺+Br^-，2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-，若要得到Br₂160g，溴單質物質的量=$\frac{160g}{160g/mol}$=1mol，需要氯氣是兩倍的氯氣，物質的量為2mol，消耗氯氣質量=2mol×71g/mol=142g，
故答案為：SO₂＞Br^-＞Cl^-；147；

點評 本題考查了離子性質的應用，混合物除雜的實驗方案分析，氧化還原反應的強弱規(guī)律應用，歸中反應的分析判斷，離子方程式的書寫方法，題目難度中等．