在進(jìn)行四氯化碳萃取碘水的實(shí)驗(yàn)時(shí),首先將四氯化碳緩慢倒入含有碘的混合液中,并使用玻璃棒輕輕攪拌,觀察到的現(xiàn)象是:攪拌后液體靜置,自然分為兩層,上層液體呈淺 *** 或近乎無(wú)色,而下層液體則呈現(xiàn)出鮮明的紫色,這是碘的特征顏色,這一現(xiàn)象的產(chǎn)生,是因?yàn)樗穆然寂c碘之間的相似相溶原理。
進(jìn)一步觀察可見(jiàn),下層液體是紫色的,而上層液體則保持無(wú)色或略顯淺黃。
值得注意的是,四氯化碳的密度大于水,因此在溶解了碘之后,其密度進(jìn)一步增大,四氯化碳本身是無(wú)色的,但在萃取碘之后,會(huì)變成粉紅色,相比之下,碘水原本是淺 *** 的,但在碘被四氯化碳萃取后,水層會(huì)變得無(wú)色,上層是無(wú)色的水層,而下層則是粉紅色的四氯化碳碘溶液。
在分液漏斗操作時(shí),將漏斗上的小孔對(duì)準(zhǔn)漏斗口,輕輕打開(kāi)下面的活塞,讓下層液體緩緩沿著燒杯壁流下,可以觀察到溶液分層現(xiàn)象:上層水溶液由振蕩前的棕 *** 變?yōu)闊o(wú)色;下層四氯化碳碘溶液則由振蕩前的無(wú)色變?yōu)樽霞t色。
碘的萃取可以通過(guò)多種方法實(shí)現(xiàn),減壓蒸餾法是一種有效的方式,在室溫下,將碘和四氯化碳的混合液在10~15 mmHg的壓力下進(jìn)行減壓蒸餾,大約8分鐘后,可以成功將碘和四氯化碳分離開(kāi),這種方法在實(shí)驗(yàn)室中操作起來(lái)相對(duì)復(fù)雜,不易實(shí)現(xiàn),另一種方法是使用濃NaOH溶液進(jìn)行反萃取,將I2轉(zhuǎn)化為碘鹽進(jìn)行富集。
在實(shí)驗(yàn)中,將碘的飽和水溶液倒入分液漏斗中,再加入四氯化碳,可以觀察到溶液自然分層,上層為 *** ,下層為無(wú)色透明且呈油狀的液體,在振蕩過(guò)程中,會(huì)有少量氣泡產(chǎn)生,靜置后,溶液再次分層,上層變?yōu)闊o(wú)色或 *** 變淺,下層則呈現(xiàn)出紫紅色。
從碘水中提取碘,常用的方法是萃取法,可選用的萃取劑包括苯、四氯化碳等,B選項(xiàng)提到的沉淀法是使懸濁液中的難溶小顆粒沉降聚集的方法;C選項(xiàng)中的蒸餾法,適用于分離兩種能夠互溶但沸點(diǎn)差異較大的液體。
常見(jiàn)的萃取劑有苯、四氯化碳、直餾汽油等,由于淀粉與碘能形成絡(luò)合物,淀粉不能作為萃取劑;而酒精與水任意比例互溶,酒精也不適合作為萃取劑,在本題中,只有苯可以作為萃取劑,因此選項(xiàng)A是正確的。
在實(shí)驗(yàn)中,首先將四氯化碳緩慢倒入含有碘的混合液中,并用玻璃棒輕輕攪拌,觀察到攪拌后液體靜置,自然分為兩層:上層為淺 *** 或無(wú)色液體,下層則為紫色,這是碘的特征顏色,這一現(xiàn)象是由相似相溶原理導(dǎo)致的。
本實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)中碘的萃取實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)步驟,因此在操作時(shí)通常需要定量,但如果你自己在實(shí)驗(yàn)室操作,可以不必過(guò)分關(guān)注數(shù)據(jù),關(guān)鍵在于掌握正確的步驟。
四氯化碳作為一種非極性溶劑,與極性的水溶劑混合時(shí),會(huì)發(fā)生分層現(xiàn)象,由于碘分子是非極性的,根據(jù)相似相容原理,碘會(huì)優(yōu)先溶解在四氯化碳中。
靜置后的溶液會(huì)分層,上層為無(wú)色的水溶液,下層則為紫紅色的四氯化碳碘溶液。