Question

5．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?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（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�。ǚ忠海�．
（3）提取碘的過程中，下列試劑不能使用的是A．其原因是酒精與水互溶．
A．酒精       B．苯     C．汽油
過程②的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）“加碘食鹽”中的碘主要以碘酸鉀形式存在，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：
KIO₃+5KI+3H₂SO₄→3K₂SO₄+3I₂+H₂O
①該反應的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為5：1．
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25.4mg/kg．（精確至0.1）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)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(zhì)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(zhì)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(zhì)在一種溶劑中的溶解度比在另一種大的多，萃取劑與溶質(zhì)不反應，據(jù)此來選擇合適的試劑；
（4）①根據(jù)氧化還原反應中得失電子數(shù)相等配平，根據(jù)I元素的變化分析；
②依據(jù)KIO₃+5Kl+3H₂SO₄═3K₂SO₄+3I₂+3H₂O進行計算；

解答 解：（1）灼燒固體物質(zhì)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(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解度不同，用一種溶劑把溶質(zhì)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(zhì)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(zhì)在一種溶劑中的溶解度比在另一種大的多，萃取劑與溶質(zhì)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，分離互不相溶的液體用分液漏斗；
故答案為：A；酒精與水互溶；紫（紅）色；
（4）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(shù)為5，KIO₃的計量數(shù)為1，KI的計量數(shù)為5，根據(jù)原子守恒配平為KIO₃+5Kl+3H₂SO₄═3K₂SO₄+3I₂+3H₂O，反應中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為5：1；
故答案為：5：1；
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(zhì)的量為1.0×10^-5mol，1000g食鹽中碘元素物質(zhì)的量為：1.0×10^-5mol×20=2.0×10^-4mol，1000g食鹽中碘元素的質(zhì)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 本題考查了物質(zhì)的分離提純方法、性質(zhì)實驗方案的設計與評價，題目難度中等，注意掌握物質(zhì)分離與提純方法，正確理解提純原理為解答本題的關鍵，試題有利于培養(yǎng)學生的分析、理解能力及化學實驗能力．