Question

14．实验室从含碘废液（除H₂O外，含有CCl₄、I₂、I^-等）中回收碘，其实验过程如下：
（1）向含碘废液中加入稍过量的Na₂SO₃溶液，将废液中的I₂还原为I^-，其离子方程式为SO₃^2-+I₂+H₂O=2I^-+2H⁺+SO₄^2-；该操作将I₂还原为I^-的目的是使CCl₄中的碘进入水层．
（2）氧化时，在三颈瓶中将含I^-的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl₂，在40℃左右反应（实验装置如图所示）．实验控制在较低温度下进行的原因是防止碘升华，增大氯气的溶解度；锥形瓶里盛放的溶液为氢氧化钠．
（3）已知：5SO₃^2-+2IO₃^-+2H⁺═I₂+5SO₄^2-+H₂O某含碘废水（pH约为8）中一定存在I₂，可能存在I^-、IO₃^-中的一种或两种．请补充完整检验含碘废水中是否含有IO₃^-的实验方案：取适量含碘废水用CCl₄多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在；从水层取少量溶液，加入1-2ml淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加亚硫酸钠，若溶液变蓝，说明废水中含有碘酸根离子，若溶液不变蓝，说明不含碘酸根．（实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl₃溶液、Na₂SO₃溶液．）

Answer 1

分析 碘废液加亚硫酸钠溶液，把单质碘还原为I^-，四氯化碳难溶于水，会分层，则分液即可得到四氯化碳，剩余的溶液中加氯气氧化I^-得到I₂，富集，最后得到较纯的I₂，（1）碘具有氧化性，能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠，自身被还原生成碘；碘微溶于水，而碘离子易溶于水；
（2）碘易升华，且氯气的溶解度随着温度的升高而减小；氯气、碘蒸气都能和氢氧化钠溶液反应生成无毒物质；
（3）碘酸根离子具有氧化性，能被还原剂还原生成碘，碘遇淀粉试液变蓝色．

解答 解：碘废液加亚硫酸钠溶液，把单质碘还原为I^-，四氯化碳难溶于水，会分层，则分液即可得到四氯化碳，剩余的溶液中加氯气氧化I^-得到I₂，富集，最后得到较纯的I₂，
（1）碘具有氧化性，能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠，自身被还原生成碘离子，离子反应方程式为SO₃^2-+I₂+H₂O=2I^-+2H⁺+SO₄^2-；碘微溶于水，而碘离子易溶于水，为了使更多的I元素进入水溶液应将碘还原为碘离子；
故答案为：SO₃^2-+I₂+H₂O=2I^-+2H⁺+SO₄^2-；使CCl₄中的碘进入水层；
（2）碘易升华，且氯气的溶解度随着温度的升高而减小，温度越高，氯气的溶解度越小，反应越不充分，所以应该在低温条件下进行反应；氯气、碘蒸气都有毒，不能直接排空，且都能和氢氧化钠溶液反应生成无毒物质，所以用NaOH溶液吸收氯气和碘蒸气，
故答案为：防止碘升华，增大氯气的溶解度；氢氧化钠；
（3）碘酸根离子具有氧化性，能被还原剂还原生成碘，碘遇淀粉试液变蓝色，所以其检验方法为：从水层取少量溶液，加入1-2mL淀粉试液，加盐酸酸化，滴加Na₂SO₃溶液，5SO₃^2-+2 IO₃^-+2H⁺=I₂+5SO₄^2-+H₂O，若溶液变蓝色，说明废水中含有IO₃^-，否则不含IO₃^-，
故答案为：从水层取少量溶液，加入1-2ml淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加亚硫酸钠，若溶液变蓝，说明废水中含有碘酸根离子，若溶液不变蓝，说明不含碘酸根．

点评 本题以物质的制备为载体考查了氧化还原反应、离子的检验、物质的分离和提纯，明确物质的性质是解本题关键，根据物质的特殊性质、混合物分离和提纯方法的选取等方面来分析解答，知道碘的检验方法，题目难度中等．