Question

【題目】碘可利用的資源有限，因此碘的工業(yè)回收有重要意義。如圖是某研究小組設(shè)計(jì)的從實(shí)驗(yàn)室含碘廢液(主要含有、和淀粉等)中回收獲得高純碘晶體的流程。

已知：，，實(shí)驗(yàn)條件下不與發(fā)生氧化還原反應(yīng)。回答下列問題：

(1)步驟I中，在裝有含碘廢液的燒杯中，先加入固體，在攪拌下溶解后，再慢慢加入硫酸銅溶液，硫酸銅的作用是________。

(2)下列有關(guān)步驟I的說法正確的是_________________。

A.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)調(diào)節(jié)為強(qiáng)酸性環(huán)境

B.溶液不能先于晶體加入，是為了防止生成的碘揮發(fā)而損失

C.加入硫代硫酸鈉的量應(yīng)控制至含碘廢液的藍(lán)色剛好褪去

D.溶液中含硫元素的離子可能有、、等

(3)步驟Ⅱ?yàn)榉磻?yīng)生成碘并蒸餾出碘的過程，示意圖如圖所示：

①寫出步驟Ⅱ的離子方程式________。

②步驟Ⅱ，檢查裝置氣密性(此時(shí)關(guān)閉)，在圓底燒瓶中加入和固體及適量，其后續(xù)的操作順序是________。(選擇合理操作，并排序)

a.打開 b.關(guān)閉 c. 用酒精燈加熱 d. 停止加熱 e. 觀察到圓底燒瓶中溶液紫色消失

③實(shí)驗(yàn)后期，發(fā)現(xiàn)玻璃管中少量碘晶體凝結(jié)，其處理的簡易操作方法________；

(4)步驟Ⅲ中，主要涉及的操作依次是抽濾、洗滌、干燥和________。其中，抽濾、洗滌沉淀后的濾紙不能丟棄，應(yīng)保留到后續(xù)操作中，其原因是________。

Answer 1

【答案】氧化劑，將溶液中碘元素富集到沉淀中 用酒精燈加熱玻璃管碘晶體凝結(jié)處，使碘升華進(jìn)入燒杯水中 升華 濾紙上有殘留碘，可以通過后續(xù)干燥、升華回收，提高產(chǎn)率

【解析】

實(shí)驗(yàn)步驟是：I2與反應(yīng)生成I-，生成的I-與自身含有的I-與Cu2+反應(yīng)生成CuI沉淀；所生成的CuI在酸性條件下和FeCl3反應(yīng)生成I2，再通過蒸餾得到高純I2，據(jù)此解答。

(1).步驟I中，在裝有含碘廢液的燒杯中，先加入固體，發(fā)生反應(yīng)，在攪拌下溶解后，再慢慢加入硫酸銅溶液，發(fā)生反應(yīng)：，故硫酸銅的作用是：氧化劑，將溶液中碘元素富集到沉淀中，故答案為：氧化劑，將溶液中碘元素富集到沉淀中；

(2)A.在強(qiáng)酸性環(huán)境中硫代硫酸鈉會發(fā)生歧化反應(yīng)，A不正確；

B.如果先加入溶液，則會與I-反應(yīng)生成I2，會有一部分I2揮發(fā)，降低利用率，而先加入晶體使I2轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>I-，所以晶體的作用是固定碘，B正確；

C. 加入硫代硫酸鈉的量應(yīng)過量，因?yàn)樯�成�?/span>I-與Cu2+反應(yīng)后還會生成I2，加入過量的硫代硫酸鈉能夠提高利用率，C不正確；

D.根據(jù)反應(yīng)方程式可知：溶液中含硫元素的離子可能有、、，D正確；

故選：BD；

(3).①步驟Ⅱ的反應(yīng)式生成的CuI在酸性條件下和FeCl3反應(yīng)生成I2，故答案為：；

②步驟Ⅱ，檢查裝置氣密性(此時(shí)關(guān)閉)，在圓底燒瓶中加入和固體及適量，反應(yīng)需要加熱，所以接下來發(fā)生反應(yīng)生成I2，I2在加熱條件下升華，從圓底燒瓶內(nèi)進(jìn)入右側(cè)燒杯中凝華成固體，當(dāng)生成的I2完全升華后停止加熱，打開開關(guān)K使內(nèi)外壓強(qiáng)一致，防止倒吸，故答案為：；

③因?yàn)?/span>I2單質(zhì)易升華，故處理的操作方法是：酒精燈加熱玻璃管碘晶體凝結(jié)處，使碘升華進(jìn)入燒杯水中，故答案為：酒精燈加熱玻璃管碘晶體凝結(jié)處，使碘升華進(jìn)入燒杯水中；

(4).提純碘單質(zhì)的最好方法為升華，在干燥過程后會有一部分碘單質(zhì)附著在濾紙上，故答案為：升華；濾紙上有殘留碘，可以通過后續(xù)干燥、升華回收，提高產(chǎn)率。