Question

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)程如圖所示：

請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br/>（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______ （從下列儀器中選出所需的儀器，用標(biāo)號(hào)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(guò)程中有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作名稱：①______、②______．
（3）提取碘的過(guò)程中，不能使用的有機(jī)溶劑是______．其原因是______．
A．酒精 　　     B．苯　　　　   C．汽油
該提取操作通常在______（儀器名稱）中進(jìn)行，若得到的是含碘的四氯化碳溶液，靜置后分層，下層為_(kāi)_____色．
（4）設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘．請(qǐng)寫出該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象及結(jié)論______．
（5）“加碘食鹽”中的碘主要以碘酸鉀形式存在，其中碘元素的化合價(jià)是______．
測(cè)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(guò)量碘化鉀和稀硫酸，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
______KIO₃+______KI+______H₂SO₄→______K₂SO₄+______I₂+______H₂O
①配平上述方程式，配平后的系數(shù)為：______．還原劑是______．
②實(shí)驗(yàn)中，若測(cè)得生成3.0×10^-5 mol I₂，則該食鹽中碘元素的含量是______mg/kg．（精確至0.1）

Answer 1

解：（1）灼燒固體物質(zhì)一般使用（瓷）坩堝，而瓷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，灼燒海帶時(shí)，除需要三腳架、泥三角外，還需要用到的實(shí)驗(yàn)儀器是，瓷坩堝、泥三角、酒精燈、坩堝鉗；
故答案為：BDEF；
（2）分離固體和液體用過(guò)濾；利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解度不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它跟另一種溶劑所組成的溶液里提取出來(lái)，這種方法叫做萃取，將碘水中的碘單質(zhì)萃取出來(lái)，選擇合適的萃取劑即可，
故答案為：過(guò)濾；萃�。ǚ忠海�；
（3）萃取的基本原則兩種溶劑互不相溶，且溶質(zhì)在一種溶劑中的溶解度比在另一種大的多，萃取劑與溶質(zhì)不反應(yīng)，酒精與水互溶，所以不能選用；
碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，四氯化碳和水都不互溶，且四氯化碳和碘不反應(yīng)，故可用四氯化碳，若得到的是含碘的四氯化碳溶液，靜置后分層，下層為紫（紅）色，
故答案為：A；酒精與水互溶；紫（紅）色；
（4）淀粉溶液遇碘變藍(lán)色，可用來(lái)檢驗(yàn)碘單質(zhì)，所以操作為取少量提取液于試管中，滴加淀粉溶液，若溶液顯藍(lán)色，則說(shuō)明原提取液中有碘單質(zhì)，
故答案為：取少量提取液于試管中，滴加淀粉溶液，若溶液顯藍(lán)色，則說(shuō)明原提取液中有碘單質(zhì)；
（5）①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，
故答案為：1、5、3、3、3、3；KI；
②KIO₃+5Kl+3H₂SO₄═3K₂SO₄+3I₂+3H₂O
  1              3
1.0×10^-5         3.0×10^-5
則50克食鹽中含碘元素的物質(zhì)的量為1.0×10^-5mol，1000g食鹽中碘元素物質(zhì)的量為：1.0×10^-5mol×20=2.0×10^-4mol，1000g食鹽中碘元素的質(zhì)量為：2.0×10^-4mol×127g/mol=254×10^-4g=25.4mg，所以該食鹽中碘元素的含量是25.4mg/kg，
故答案為：25.4；
分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作步驟灼燒來(lái)分析用到的實(shí)驗(yàn)儀器；
（2）分離固體和液體用過(guò)濾；用一種溶劑把溶質(zhì)從它跟另一種溶劑所組成的溶液里提取出來(lái)用萃��；萃取的基本原則兩種溶劑互不相溶，且溶質(zhì)在一種溶劑中的溶解度比在另一種大的多；
（3）萃取的基本原則兩種溶劑互不相溶，且溶質(zhì)在一種溶劑中的溶解度比在另一種大的多，萃取劑與溶質(zhì)不反應(yīng)，據(jù)此來(lái)選擇合適的試劑；
（4）根據(jù)碘單質(zhì)的特性遇淀粉顯藍(lán)色來(lái)檢驗(yàn)；
（5）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依據(jù)KIO₃+5Kl+3H₂SO₄═3K₂SO₄+3I₂+3H₂O進(jìn)行計(jì)算；
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了實(shí)驗(yàn)室里從海藻中提取碘，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．