Question

【題目】海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素，主要以碘化物形式存在。有一化學課外小組用海帶為原料制取少量碘單質，他們將海帶灼燒成灰，用水浸泡一段時間(以讓碘化物充分溶解在水中)，得到海帶灰懸濁液，然后按以下實驗流程提取單質碘：

（1）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___________。

A.燒杯 B.表面皿 C.坩堝 D.酒精燈

（2）指出提取碘的過程中有關的實驗操作名稱：①___________，③___________。

（3）操作③中所用的有機試劑是CCl4，簡述選擇其理由_________________________________。

（4）操作過程③可以分解為如下幾步：

A. 把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺的鐵圈中；

B. 把50 mL碘水和15 mL CCl4加入分液漏斗中，并蓋好玻璃塞；

C. 檢驗分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液；

D. 倒轉漏斗振蕩，并不時旋開活塞放氣，最后關閉活塞，把分液漏斗放正；

E. 旋開活塞，用燒杯接收溶液；

F. 從分液漏斗上口倒出上層水溶液；

G. 將分液漏斗上口的玻璃塞打開或使玻璃塞上的凹槽或小孔對準分液漏斗口上的小孔；

H. 靜置、分層。

a.正確操作步驟的順序是(填寫各操作的編號字母)：______→______→_____→A→____→G→E→F。_____

b.上述G步操作的目的是：_________________________________；

c.最后碘的有機溶液是通過___________獲得(填“漏斗上口”或“漏斗下口”)。

（5）請設計一種檢驗提取碘后的水溶液中是否還含有單質碘的簡單方法：___________________。

（6）從含碘的有機溶液中提取碘和回收有機溶液，還需要經過蒸餾，觀察下圖所示實驗裝置，指出其所有錯誤之處__________________________________________。

（7）進行上述蒸餾操作時，使用水浴的優點是_______________________________________，最后晶態碘在__________里聚集。

Answer 1

【答案】CD過濾萃取分液與碘水不反應，與碘水不互溶，且碘在CCl4中的溶解度較大CBDH平衡壓力便于液體流下漏斗下口取少量提取碘后的水溶液于試管中，加入淀粉溶液，若不變藍，說明沒有I2剩余沒有用石棉網，溫度計的水銀球插入溶液中，冷卻水方向接反了受熱均勻且容易控制溫度蒸餾燒瓶

【解析】

（1）根據儀器的作用選取儀器；

（2）分離不溶性固體和溶液采用過濾的方法，從碘水中獲得碘采用萃取的方法；

（3）萃取劑的選取標準是：溶質在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度，溶質和萃取劑不反應，萃取劑和原來溶劑不能互溶；

（4）（a）根據實驗順序答題。

（b）不打開活塞，液體在大氣壓作用下無法流出。

（c）根據有機溶劑與水密度的相對大小判斷：有機層在下層，最后碘的有機溶液是通過漏斗下口放出；

（5）碘遇淀粉溶液變藍色；

（6）給燒杯加熱時需要墊上石棉網，且溫度計測量的是蒸汽溫度，冷卻水方向接反了；

（7）水浴加熱蒸餾燒瓶內溶液受熱比較均勻，且溫度高時碘易升華，為防止碘升華，采用水浴加熱，碘在蒸餾燒瓶內聚集。

（1）灼燒海帶時用坩堝盛放海帶，用帶鐵圈的鐵架臺放置坩堝，用酒精燈進行加熱，所以灼燒海帶時需要用到的實驗儀器是坩堝、帶鐵圈的鐵架臺、酒精燈，故選CD。

（2）將溶液和不溶性固體分離的方法是過濾，從碘水中獲取碘單質采用萃取的方法，故①過濾，③萃取分液；

（3）萃取劑的選取標準是：溶質在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度，溶質和萃取劑不反應，萃取劑和原來溶劑不能互溶，四氯化碳符合萃取劑的選取標準，所以可以用四氯化碳作萃取劑，理由：與碘水不反應，與碘水不互溶，且碘在CCl4中的溶解度較大；

（4）（a）萃取順序為：1．組裝鐵架臺；2．根據要分離的物質選擇適當的溶劑（萃取劑）；3．先將要分離的物質的溶液倒入分液漏斗中，然后注入萃取劑；4．振蕩后靜置，當液體分成清晰的兩層后，打開旋塞，將下層液體放出，然后關閉旋塞，將上層液體從上口倒出；5．整理裝置，故答案為：CBDH；

（b）不打開活塞，液體在大氣壓作用下無法流出，故上述G步操作的目的是：保持分液漏斗內外壓力平衡，使液體易于流下。

（c）有機層在下層，最后碘的有機溶液是通過漏斗下口放出；

（5）碘遇淀粉溶液變藍色，要想檢驗碘單質，其操作方法是：取提取碘后的水溶液于試管中，加入淀粉溶液，不變藍，說明沒有I2剩余；

（6）圖示中錯誤有：①給燒杯加熱時沒有用石棉網，②溫度計測量的是餾分的溫度，溫度計的水銀球應該插到支管口略靠下位置；冷凝管的冷卻水方向應該是下進上出；

（7）用酒精燈直接加熱溫度變化快，而水浴加熱蒸餾燒瓶內溶液受熱比較均勻，且溫度高時碘易升華，為防止碘升華，采用水浴加熱，碘在蒸餾燒瓶內聚集。