Question

3．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(shí)驗(yàn)室里從海藻中提取碘的過(guò)程如下：

請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：
（1）灼燒海藻時(shí)，除需要三腳架外，還需要用到的實(shí)驗(yàn)儀器是BDEF（從下列儀器中選出所需的儀器，用標(biāo)號(hào)字母填寫(xiě)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(guò)程中有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作名稱(chēng)：①過(guò)濾、②萃取分液．
（3）提取碘的過(guò)程中，以下有機(jī)溶劑不能使用的是A（填編號(hào)），其原因是酒精易溶于水，不能分層．
A．酒精    B．苯    C．汽油
該提取操作通常在分液漏斗（儀器名稱(chēng)）中進(jìn)行，若得到的是含碘的四氧化碳溶液，靜置后分層，下層為紫紅色．
（4）“加碘食鹽”中的碘主要以碘酸鉀形式存在，其中碳元素的化合化是+5．測(cè)定“加碘食鹽”中碘元素含量的一種方法如下：稱(chēng)取50.0g食鹽溶于適量水，加入過(guò)量碘化鉀和稀硫酸，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
1KIO₃+5KI+3H₂SO₄→3K₂SO₄+3I₂+3H₂O
①配平上述方程式：KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+H₂O．
②該反應(yīng)中被氧化的元素與被還原的元素的質(zhì)量比為5：1．

Answer 1

分析 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(zhì)，溶于水，浸泡過(guò)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(jī)溶液，經(jīng)蒸餾可得到碘，
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作步驟①為灼燒來(lái)分析用到的實(shí)驗(yàn)儀器，灼燒海帶時(shí)，所用到的儀器除需要泥三角除酒精燈和泥三角外，還需要坩堝盛放海帶；
（2）分離固體和液體用過(guò)濾，將碘水轉(zhuǎn)化為含碘的有機(jī)溶液，需用對(duì)鹵素單質(zhì)溶解能力強(qiáng)的有機(jī)溶劑把碘從碘水中提取出來(lái)，對(duì)應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是萃��；
（3）利用碘易溶于有機(jī)溶劑的性質(zhì)來(lái)進(jìn)行提取，須注意：選擇的能提取碘的試劑除了對(duì)I₂有強(qiáng)的溶解能力處，還必須難溶于水，否則不能進(jìn)行分液分離；
（4）碘酸鉀中氧元素是-2價(jià)，鉀元素是+1價(jià)，化合物中元素的化合價(jià)的代數(shù)和為零，該反應(yīng)中化合價(jià)的變化為：KIO₃→I₂，I元素由+5價(jià)→0價(jià)，一個(gè)KIO₃分子得5個(gè)電子；KI→I₂，I元素由-1價(jià)→0價(jià)，KI為還原劑，一個(gè)KI失一個(gè)電子，所以得失電子的最小公倍數(shù)為5，KIO₃的計(jì)量數(shù)為1，KI的計(jì)量數(shù)為5，其它元素根據(jù)原子守恒配平，
①根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等配平，元素化合價(jià)升高的為還原劑；
②-1價(jià)碘元素被氧化．+5價(jià)碘元素被還原；

解答 解：（1）灼燒固體物質(zhì)一般使用（瓷）坩堝，而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，
故答案為：BDEF；　
（2）將懸濁液分離為殘?jiān)�和含碘離子溶液應(yīng)選擇過(guò)濾的方法．將碘水轉(zhuǎn)化為含碘的有機(jī)溶液，需用對(duì)鹵素單質(zhì)溶解能力強(qiáng)的有機(jī)溶劑把碘從碘水中提取出來(lái)，對(duì)應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是萃取，故答案為：過(guò)濾；萃取分液；
（3）利用碘易溶于有機(jī)溶劑的性質(zhì)來(lái)進(jìn)行提取，須注意：選擇的能提取碘的試劑除了對(duì)I₂有強(qiáng)的溶解能力處，還必須難溶于水，否則不能進(jìn)行分液分離，符合條件的是汽油或苯，酒精易溶于水，不能分層，不能用酒精做萃取劑，萃取分液操作在分液漏斗中進(jìn)行，若得到的是含碘的四氧化碳溶液，靜置后分層，四氯化碳為不溶于水比水重的有機(jī)溶劑，靜置后分層，四氯化碳在下層為紫紅色，
故答案為：A；酒精易溶于水，不能分層；分液漏斗；紫紅；
（4）化合物中元素的化合價(jià)的代數(shù)和為零．化合物中鉀元素常顯+1價(jià)，氧元素常顯-2價(jià)，設(shè)碘酸鉀中碘元素的化合價(jià)為x．則（+1）+x+（-2）×3=0，x=+5，該反應(yīng)中化合價(jià)的變化為：KIO₃→I₂，I元素由+5價(jià)→0價(jià)，一個(gè)KIO₃分子得5個(gè)電子；KI→I₂，I元素由-1價(jià)→0價(jià)，KI為還原劑，一個(gè)KI失一個(gè)電子，所以得失電子的最小公倍數(shù)為5，KIO₃的計(jì)量數(shù)為1，KI的計(jì)量數(shù)為5，其它元素根據(jù)原子守恒配平，得到化學(xué)方程式為：KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+H₂O，
故答案為：+5；1、5、3、3、3、3；KI；
①配平上述方程式為：KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+H₂O，
故答案為：KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+H₂O；
②分析可知該反應(yīng)中被氧化的元素與被還原的元素的質(zhì)量比為5：1，
故答案為：5：1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)室里從海藻中提取碘、氧化還原反應(yīng)配平，涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多，掌握碘元素的有關(guān)知識(shí)及其計(jì)算是解答的關(guān)鍵，題目難度中等，注意基本實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)和注意事項(xiàng)．