Question

12．實驗室從含碘廢液（除H₂O 外，含有CCl₄、I₂、I^-等）中回收碘，其實驗過程如圖1

（1）向含碘廢液中加入稍過量的Na₂SO₃溶液，將廢液中的I₂ 還原為I^-，其離子方程式為SO₃^2-+I₂+H₂O=2I^-+2H⁺+SO₄^2-
該操作將I₂ 還原為I^-的目的是使四氯化碳中的碘進入水層
（2）操作X的名稱為分液．
（3）氧化時，在三頸燒瓶中將含I^-的水溶液用鹽酸調      至pH約為2，緩慢通入Cl₂，在40℃左右反應（實驗裝置如圖2所示）．實驗控制在較低溫度下進行的原因是使氯氣在溶液中有較大的溶解度（或防止碘升華或防止碘進一步被氧化）；錐形瓶里盛放的溶液為NaOH溶液．
（4）已知：5SO₃^2-+2IO₃^-+2H⁺=I₂+5SO₄^2-+H₂O，某含碘廢水（pH約為8）中一定存在I₂，可能存在I^-、IO₃^-中的一種或兩種．請補充完整檢驗含碘廢水中是否含有I^-、IO₃^-的實驗方案：取適量含碘廢水用CCl₄多次萃取、分液，直到水層用淀粉溶液檢驗不出有碘單質存在；從水層取少量溶液，加入1-2mL淀粉溶液，加入鹽酸酸化，滴加FeCl₃溶液，若溶液變藍色，說明廢水中含有I^-，否則不含I^-；
另從水層取少量溶液，加入1-2mL淀粉試液，加鹽酸酸化，滴加Na₂SO₃溶液，若溶液變藍色，說明廢水中含有IO₃^-，否則不含IO₃^-．．
實驗中可供選擇的試劑：稀鹽酸、淀粉溶液、FeCl₃ 溶液、Na₂SO₃ 溶液．

Answer 1

分析 （1）碘具有氧化性，能氧化亞硫酸鈉生成硫酸鈉，自身被還原生成碘；碘不容易溶于水，但碘離子易溶于水；
（2）分離互不相溶的液體采用分液的方法分離；
（3）碘易升華，且氯氣的溶解度隨著溫度的升高而減��；氯氣、碘蒸氣都能和氫氧化鈉溶液反應生成無毒物質；
（4）碘離子具有還原性，能被氧化劑氧化生成碘，碘酸根離子具有氧化性，能被還原劑還原生成碘，碘遇淀粉試液變藍色．

解答 解：（1）碘具有氧化性，能氧化亞硫酸鈉生成硫酸鈉，自身被還原生成碘，離子反應方程式為SO₃^2-+I₂+H₂O=2I^-+2H⁺+SO₄^2-；碘不容易溶于水，但碘離子易溶于水，為了使更多的I元素進入水溶液應將碘還原為碘離子，
故答案為：SO₃^2-+I₂+H₂O=2I^-+2H⁺+SO₄^2-；使四氯化碳中的碘進入水層；
（2）四氯化碳屬于有機物、水屬于無機物，二者不互溶，分離互不相溶的液體采用分液的方法分離，所以分離出四氯化碳采用分液的方法，
故答案為：分液；
（3）碘易升華，且氯氣的溶解度隨著溫度的升高而減小，溫度越高，氯氣的溶解度越小，反應越不充分，所以應該在低溫條件下進行反應；氯氣、碘蒸氣都有毒，不能直接排空，且都能和氫氧化鈉溶液反應生成無毒物質，所以用NaOH溶液吸收氯氣和碘蒸氣，
故答案為：使氯氣在溶液中有較大的溶解度（或防止碘升華或防止碘進一步被氧化）；NaOH溶液；
（4）碘離子具有還原性，能被氧化劑氧化生成碘，碘酸根離子具有氧化性，能被還原劑還原生成碘，碘遇淀粉試液變藍色，所以其檢驗方法為：
從水層取少量溶液，加入1-2mL淀粉溶液，加入鹽酸酸化，滴加FeCl₃溶液，2I^-+2Fe³⁺=2Fe²⁺+I₂，若溶液變藍色，說明廢水中含有I^-，否則不含I^-；
另從水層取少量溶液，加入1-2mL淀粉試液，加鹽酸酸化，滴加Na₂SO₃溶液，5SO₃^2-+2 IO₃^-+2H⁺=I₂+5SO₄^2-+H₂O，若溶液變藍色，說明廢水中含有IO₃^-，否則不含IO₃^-，
故答案為：從水層取少量溶液，加入1-2mL淀粉溶液，加入鹽酸酸化，滴加FeCl₃溶液，若溶液變藍色，說明廢水中含有I^-，否則不含I^-；
另從水層取少量溶液，加入1-2mL淀粉試液，加鹽酸酸化，滴加Na₂SO₃溶液，若溶液變藍色，說明廢水中含有IO₃^-，否則不含IO₃^-．

點評 本題以物質的制備為載體考查了氧化還原反應、離子的檢驗、物質的分離和提純，明確物質的性質是解本題關鍵，根據物質的特殊性質、混合物分離和提純方法的選取等方面來分析解答，知道碘的檢驗方法，題目難度中等．