Question

材料一：蘇教版《化學1（必修）》工業(yè)上從海產(chǎn)品（海帶）中獲取碘的流程圖如下：

回答（1）～（3）三個小題：
（1）上述生產(chǎn)流程的第一步是“浸泡”，它的實驗目的是

 

；
（2）“氧化”這一操作中可供選用的試劑：Cl₂、Br₂、濃硫酸和H₂O₂（滴加稀硫酸），從無污染角度考慮，你認為選擇的合適試劑是

 

，反應中I^-轉化為I₂的離子反應方程式為

 

；
（3）上述的生產(chǎn)流程中，“提純獲得單質(zhì)碘”一般認為經(jīng)歷兩步，你認為應選擇的實驗裝置分別是

 

（按操作的先后順序填寫）；

材料二：我國實際工業(yè)利用海帶制取碘，采用的是離子交換法，其流程如下：
淡干海帶→浸泡→浸泡液凈化→上層清液→酸化→氧化→離子交換樹脂吸附→解吸→碘析→精制→成品碘↓殘渣（加熱）→上層清液→返回
試回答（4）～（6）三個小題：
（4）實際工業(yè)生產(chǎn)中，酸化、氧化的方法是先加入硫酸酸化，使pH降低到2，然后加入次氯酸鈉一類的氧化劑，使碘離子氧化．工業(yè)通常不用氯氣氧化原因是：

 

．寫出該過程的離子方程式

 

；
（5）有資料顯示，為減少化學物質(zhì)對環(huán)境的污染，工業(yè)可以采用電化學法制備，在

 

（填“陰極”或“陽極”）可以收集到碘單質(zhì)．寫出該極的電極方程式

 

；
（6）上述的生產(chǎn)流程中離子交換樹脂是用堿性樹脂吸附，再用亞硫酸鈉一類還原劑解吸，請問樹脂吸附的碘元素狀態(tài)是

 

（填寫“游離態(tài)”或“化合態(tài)”）．解吸后應加入

 

（填寫下列編號：A．氧化劑、B．還原劑）可以實現(xiàn)碘析．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)步驟后一步驟知該操作是得到含碘離子的溶液；
（2）過氧化氫將碘離子氧化成碘單質(zhì)，而自身被還原成水，符合無污染要求；
（3）根據(jù)用萃取劑萃取碘單質(zhì)和用蒸餾提取萃取劑中的碘進行解答；
（4）根據(jù)氯氣的性質(zhì)進行解答；次氯酸鈉中氯元素為+1價，具有強氧化性；
（5）電解時陽極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應，碘離子變成碘單質(zhì)，發(fā)生氧化反應；
（6）根據(jù)我國實際工業(yè)利用海帶制取碘的流程圖進行解答．

解答：解：（1）將海帶加水，經(jīng)過浸泡后，就可用氯氣氧化，氯氣氧化的是碘離子，所以該操作是從海帶中獲得碘離子，
故答案為：從海帶中獲得碘離子；
（2）碘離子在酸性條件下可被MnO₂氧化2I^-+MnO₂+4H⁺=Mn²⁺+I₂+2H₂O，二價錳離子是金屬離子對環(huán)境有污染，Cl₂氧化2I^-+Cl₂═I₂+2Cl^-，生成Cl^-，對環(huán)境有污染，雙氧水（H₂O₂）可氧化碘離子，2I^-+H₂O₂+2H⁺═I₂+2H₂O而自身被還原成水，符合無污染要求，
故答案為：H₂O₂；2I^-+H₂O₂+2H⁺═I₂+2H₂O；
（3）提純獲得單質(zhì)碘，先需用萃取劑萃取碘水中的碘，用分液漏斗組成的萃取裝置，選D，從萃取劑中提取碘單質(zhì)，需用蒸餾裝置，需選C，
故答案為：DC；  
（4）氯氣是有毒的氣體，氯氣對環(huán)境污染大，且儲存與運輸不方便，次氯酸鈉中氯元素為+1價，具有強氧化性，可將碘離子氧化成單質(zhì)碘，自身被還原成-1價的氯，方程式為2I^-+ClO^-+2H⁺═I₂+H₂O+Cl^-，
故答案為：氯氣對環(huán)境污染大，且儲存與運輸不方便；2I^-+ClO^-+2H⁺═I₂+H₂O+Cl^-；
（5）電化學法制備單質(zhì)碘，需將碘離子氧化成碘單質(zhì)，發(fā)生氧化反應，電解時陽極發(fā)生氧化反應，反應為2I^--2e^-═I₂，
故答案為：陽極；2I^--2e^-═I₂；
（6）從我國實際工業(yè)利用海帶制取碘的流程圖可知，用用堿性樹脂吸附，是在碘離子氧化之后，說明此時吸附的是碘單質(zhì)，所以屬于游離態(tài)，再用亞硫酸鈉一類還原劑解吸，說明碘單質(zhì)發(fā)生還原反應，生成碘離子，所以需氧化劑，
故答案為：游離態(tài)；A．

點評：本題主要考查從海帶中提取碘的實驗，明確物質(zhì)的分離方法及碘單質(zhì)的性質(zhì)是解答的關鍵，題目難度中等．