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，實驗室里從海藻中提取碘的過程如下：

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萃取分液．
（3）提取碘的過程中，以下有機溶劑不能使用的是A（填編號），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）中進行，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：
1KIO₃+5KI+3H₂SO₄→3K₂SO₄+3I₂+3H₂O
①配平上述方程式：KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+H₂O．
②該反應中被氧化的元素與被還原的元素的質量比為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，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）根據(jù)實驗操作步驟①為灼燒來分析用到的實驗儀器，灼燒海帶時，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濾，將碘水轉化為含碘的有機溶液，需用對鹵素單質溶解能力強的有機溶劑把碘從碘水中提取出來，對應進行的實驗操作是萃��；
（3）利用碘易溶于有機溶劑的性質來進行提取，須注意：選擇的能提取碘的試劑除了對I₂有強的溶解能力處，還必須難溶于水，否則不能進行分液分離；
（4）碘酸鉀中氧元素是-2價，鉀元素是+1價，化合物中元素的化合價的代數(shù)和為零，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，其它元素根據(jù)原子守恒配平，
①根據(jù)氧化還原反應中得失電子數(shù)相等配平，元素化合價升高的為還原劑；
②-1價碘元素被氧化．+5價碘元素被還原；

解答 解：（1）灼燒固體物質一般使用（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）將懸濁液分離為殘渣和含碘離子溶液應選擇過濾的方法．將碘水轉化為含碘的有機溶液，需用對鹵素單質溶解能力強的有機溶劑把碘從碘水中提取出來，對應進行的實驗操作是萃取，故答案為：過濾；萃取分液；
（3）利用碘易溶于有機溶劑的性質來進行提取，須注意：選擇的能提取碘的試劑除了對I₂有強的溶解能力處，還必須難溶于水，否則不能進行分液分離，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的代數(shù)和為零．化合物中鉀元素常顯+1價，氧元素常顯-2價，設碘酸鉀中碘元素的化合價為x．則（+1）+x+（-2）×3=0，x=+5，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，其它元素根據(jù)原子守恒配平，得到化學方程式為：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分析可知該反應中被氧化的元素與被還原的元素的質量比為5：1，
故答案為：5：1．

點評 本題考查制備實驗方案的設計、實驗室里從海藻中提取碘、氧化還原反應配平，涉及到的知識點較多，掌握碘元素的有關知識及其計算是解答的關鍵，題目難度中等，注意基本實驗操作的要點和注意事項．