Question

从海水中可以提取很多有用的物质，例如从海水制盐所得到的卤水中可以提取碘。活性炭吸附法是工业提碘的方法之一，其流程如下：

资料显示：Ⅰ. pH=2时，NaNO₂溶液只能将 I^－氧化为I₂，同时生成NO

Ⅱ. I₂+5Cl₂+6H₂O === 2HIO₃+10HCl

Ⅲ. 5SO₃^2－+2IO₃^－+2H⁺===I₂+5SO₄^2－+H₂O

（1）反应①的离子方程式____________________。

（2）方案甲中，根据I₂的特性，分离操作X的方法是____________。

（3）已知：反应②中每吸收3mol I₂转移5mol电子，离子方程式是__________。

（4）Cl₂、酸性KMnO₄等都是常用的强氧化剂，但该工艺中氧化卤水中的I^－却选择了价格较高的NaNO₂，原因是_______________________。

（5）方案乙中，已知反应③过滤后，滤液中仍存在少量的I₂、I^－、IO₃^－。请分别检验滤液中的I^－、IO₃^－，将实验方案补充完整。实验中可供选择的试剂：稀H₂SO₄、淀粉溶液、Fe₂(SO₄)₃溶液、Na₂SO₃溶液

a.滤液用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。

b._____________________。

Answer

2NO2－+2 I－+4H+===I2+2NO +2H2O 升华或加热、冷凝结晶（无冷凝结晶不扣分） 3 I2+3CO32－===5 I－+ IO3－+3CO2 或3 I2+6 CO32－+3H2O===5 I－+ IO3－+6HCO3－ 氯气、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，会继续氧化I2(或亚硝酸钠仅能把碘离子氧化成碘单质,意思对即可) 从水层取少量溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，滴加Fe2(SO4)3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有I－；另从水层中取少量溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，加硫酸酸化，滴加Na2SO3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有IO3－

【解析】（1）反应①为pH=2时，NaNO2溶液将 I－氧化为I2，同时生成NO，则其反应的离子方程式为：2NO2－+2 I－+4H+===I2+2NO +2H2O；（2）根据I2易升华的特性，分离操作X的方法是升华或加热、冷凝结晶；（3）根据已知条件，反应②中每吸收3mol I2转移5mol电子，则碘在氧化还原反应中得失电子数为5（从0价升高为+5价和从0价降低为-1价），其离子方程式是：3I2+3CO32－=5I－+ IO3－+3CO2 或3I2+6 CO32－+3H2O=5I－+ IO3－+6HCO3－；（4）Cl2、酸性KMnO4等都是常用的强氧化剂，但该工艺中氧化卤水中的I－却选择了价格较高的NaNO2，原因是氯气、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，会继续氧化I2，从而得不到I2；（5）检验滤液中的I－可以选择氧化剂将其氧化产生的碘单质遇淀粉变蓝，检验滤液中的IO3－可利用还原剂将其还原产生碘单质遇淀粉变蓝，从而得检，故方法为：从水层取少量溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，滴加Fe2(SO4)3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有I－；另从水层中取少量溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，加硫酸酸化，滴加Na2SO3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有IO3－。

点睛：本题考查海水中提碘的问题，涉及氧化还原反应原理的应用及实验能力考查，弄清富集碘和吸收碘以及氧化还原反应中碘的存在形式是解答本题的关键。