高三無機試驗物質(zhì)分類：海帶提碘、海水提溴

1、學(xué)員編號：年級：高三課時數(shù)：3學(xué)員姓名：輔導(dǎo)科目：化學(xué)學(xué)科教師:課程主題：海帶中提碘、海水中提澳授課時間：學(xué)習(xí)目標(biāo).了解海水提浪、提碘的流程。.學(xué)習(xí)提取過程中的實驗操作及原理。教學(xué)內(nèi)容LI物質(zhì)的分離：海帶中提取碘立 知識精講一、實驗背景碘不僅是重要的工業(yè)原料，而且是動物和人體必需的元素，碘在人體內(nèi)用于合成甲狀腺 素，調(diào)節(jié)新陳代謝。碘在地殼中的含量為3X10-5%自然界中并不存在游離態(tài)的碘，獨立的礦物也很少，只有 碘酸鈣礦。碘的主要來源：智利硝石中含有%*酸鈉，智利硝石在提取硝酸鈉以后，其母液中約含有3%*酸鈉。海水中碘的濃度盡管很低，只有一億分之五，但是總量卻很大，特別是海帶、馬尾藻的那個藻類

2、植物有很高的的富集碘的本領(lǐng)。一般干海帶里含碘%有的可高達1%比海水中含碘的濃度高出十幾萬倍。所以通常從海帶或馬尾藻中提取碘。工業(yè)制備碘的方法 空氣吹出法、碘化亞銅沉淀法、活性炭吸附法、淀粉吸附法、硝酸銀 或硫酸銅沉淀法、離子交換樹脂法等二、實驗用品試管、100 mL燒杯（2只）、瓷培竭（或鐵塔竭）、漏斗、分液漏斗、鐵架臺（帶鐵 圈）、酒精燈（或酒精噴燈、煤氣燈）、地竭鉗、托盤天平、泥三角、玻璃棒、濾紙、剪刀、 火柴。氯水（新制）、1%粉溶液、四氯化碳、蒸儲水、干海帶。三、實驗內(nèi)容.準(zhǔn)備 用布擦掉干海帶表面的泥沙等雜質(zhì)，用剪刀將海帶剪碎（便于灼燒）。.稱量 稱取約5 g干海帶，放入瓷地竭內(nèi)，在鐵

3、架臺的鐵圈上放置泥三角，冉將培竭放在.灼燒 開始時用酒精燈小火加熱，并用玻璃棒小心翻動。待水氣蒸干，再集中加熱、灼燒，直到無煙、海帶全部變成灰為止。.溶解 待培竭冷卻，然后將海帶灰轉(zhuǎn)移到燒杯中，加入10mL7K,攪拌1 min （必要時可微熱），加速碘化物的溶解。.過濾 將海帶灰中的浸出液過濾，收集濾液。如果濾液渾濁，則再過濾一次。.檢驗 在試管中取1 mL溶液，加2滴淀粉溶液，再逐滴加入氯水，觀察到證明-.萃取在試管中取6 mL濾液，加入1 mL四氯化碳，再逐滴加入氯水，并不斷振蕩，觀察到0幾個實驗小組將上述液體一起注入分液漏斗中,進行分液，得到碘的四氯化碳溶液，集中 倒入回收瓶中。曬干灼燒

4、培竭、地竭鉗、泥三角、酒精燈、玻璃棒、三腳架過濾普通漏斗、燒杯、玻璃棒、鐵架臺（帶鐵圈）氧化Cl 2 2ICl I2 （適里氯水）萃取、分液分液漏斗、燒杯、鐵架臺（帶鐵圈）（減壓）蒸儲蒸儲燒瓶、溫度計、冷凝管、酒精燈、石棉網(wǎng)、承接管、錐形 瓶、燒杯、鐵架臺（鐵圈、鐵夾）【思考和討論】1.海帶中提取碘的基本化學(xué)原理是什么？除了上述實驗中用氯水作氧化劑外，還可以用其他 試劑作氧化劑嗎？Cl2 2I Cl I 2雙氧水、高鈕酸鉀、濱水等氧化性大于碘單質(zhì)的試劑，但是實驗室很少使用雙氧水，究其 原因：HO價格相對較貴 雙氧水的量不容易控制，容易過量： 5Ho + I 2 - 2HIO3 + 4H 2。，

5、而高 鈕酸鉀做氧化劑因為顏色較深，不便于后期的觀察和提純，所以實驗室一般選擇的是氯水2,用分液漏斗來進行萃取或分液時要注意些什么？為什么能用四氯化碳來萃取碘水中的碘，其作用是什么？漏斗內(nèi)加入的液體量不能超過容積的 3/4。為防止雜質(zhì)落入漏斗內(nèi)，應(yīng)蓋上漏斗口上的塞 子。放液時，磨口塞上的凹槽與漏斗口頸上的小孔要對準(zhǔn)，這時漏斗內(nèi)外的空氣相通，壓強相 等，漏斗里的液體才能順利流出。分液漏斗不能加熱。四氯化碳和水互不相溶，且碘在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度大很多，其作用是 萃取提純碘碘單質(zhì).實驗中將海帶灼燒成灰的作用是什么？通過灼燒將海帶中的碘元素轉(zhuǎn)化為 從而便于后續(xù)的溶解 除雜等操作。.在檢驗

6、濾液中的微量時，為什么不宜先加氯水，再加淀粉溶液檢驗？過量的氯水會把單質(zhì)碘氧化成無色的碘酸：12+5CI2+6H82HIQ+10HCI,所以淀粉溶液最 后加的會無法準(zhǔn)確的判定氯水什么時候?qū)?完全氧化12。.為了確定在20 mL海帶提取液中加多少毫升氯水，恰好能使全部碘離子全部氧化成單質(zhì) 碘，設(shè)計一個實驗方法并說明理由。取20ml海帶提取液裝入錐形瓶中，并滴加幾滴品紅溶液。將新制氯水倒入酸式滴定管，滴定海帶提取液，直到錐形瓶內(nèi)溶液紅色褪去（品紅已被新制氯 水氧化），滴定完全。記錄滴定前后新制氯水的用量，計算。三、實驗注意事項1.灼燒應(yīng)在通風(fēng)處加熱灼燒，或使用通風(fēng)設(shè)備去除白煙和難聞的氣味。應(yīng)邊加熱

7、邊攪拌，用地竭鉗夾持培竭，玻璃棒小心攪拌，使海帶均勻受熱，加快灰化的速度。灼燒完畢，應(yīng)將培竭和玻璃棒放在石棉網(wǎng)上冷卻，不可直接放在冷的實驗臺上，防止溫度很高的地竭驟冷而破裂2,氧化及檢驗控制試劑的用量。檢驗碘元素應(yīng)取少量含的濾液，不要直接向濾液中直接加淀粉溶液，否則濾液會被污染 使得后續(xù)實驗將無法操作。.萃取漏斗內(nèi)加入的液體量不能超過容積的 3/4 0為防止雜質(zhì)落入漏斗內(nèi)，應(yīng)蓋上漏斗口上的案子。A.證明酸性：C.苯萃取碘水中D.用NHCl飽和醋酸 碳酸 苯B.制備乙酸 J酯I2,分出水層后的操溶液制備NHCl晶酚作體例題解析1.下列儀器名稱正確的是（2.從海帶中提取碘的實驗過程中，涉及到下列操

8、作，其中正確的是（A.海帶灼燒成灰 B ,過濾得含溶液C 例題解析1.下列儀器名稱正確的是（2.從海帶中提取碘的實驗過程中，涉及到下列操作，其中正確的是（A.海帶灼燒成灰 B ,過濾得含溶液C .放出碘的苯溶液 D ,分離碘并回收苯答案：D3下列裝置可達到實驗?zāi)康氖?海帶含有豐富的碘，為了從海帶中提取碘，設(shè)計并進行以下實驗:完成下列填空:(1)步驟灼燒海帶時，不需要用到的儀器是 (選填編號)a b,O C，I f(2)步驟的操作名稱是 ;步驟的操作名稱是 。(3)步驟所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是。(4)步驟中不能用酒精代替苯的理由是 。(5)檢驗提取碘后的水層是否還含有單質(zhì)碘的方法是 。答案：(1

9、) c(2)過濾；萃取2 I + Cl 2- 2Cl +I2(4)酒精與水互溶(5)取樣，滴入淀粉溶液，若溶液變?yōu)樗{色，則存在單質(zhì)碘；若溶液不為藍色，則不存在 單質(zhì)碘。5有如下流程:28.灼燒海帶時除需要三腳架、酒精燈、泥三角外，還需要的主要儀器是(14)29.為更好地完成實驗，灼燒海帶時，需加入一定量的氫氧化鈉充分混合后再灼燒，此操作的 目的是(15)30.向盛有KI溶液的試管中加入少許CC14和氯水，(16)(填“上”或“下”)層呈紫紅色。如果氯水加過量，CC14層會由紫紅色變成無色。整個過程中被氧化的微粒是（17）。寫出并配平CC14層由紫色變成無色的化學(xué)反應(yīng)方程式：(18)+_ 419

10、)_+_(20)一H I(23D+【答案I題號序號答案分值（二）(12)極性1分(13)非極性1分(14)地竭、玻璃棒、地竭鉗（兩個就給 分）2分(15)減少碘的損失（碘易與氫氧化鈉反應(yīng)，可 加入一定量的氫氧化鈉充分混合后再灼 燒，可減輕碘的損失）2分(16)下1分(17)I 2、I2分(18)I 2分(19)5C122分(20)6HO(21)2(22)10HC1.知識延伸、萃取1.原理利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解度不同的性質(zhì)，用一種溶劑（CC14、苯、汽油等）把溶質(zhì)（寵）從它與另一種溶劑（水）組成的溶液里提取出來，這種方法叫萃取。【注意】（1）兩種溶劑互不相溶（2）萃取劑與溶質(zhì)不反應(yīng)（3）

11、溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度遠大于原溶劑（4）密度相差大，便于分層儀器：分液漏斗、燒杯操作：檢漏一裝液一振蕩一靜置一分液（打開上口玻璃塞）取液：下層液體：從下部放出上層液體：待下方液體放完后，從漏斗上口倒出上層液體二、如何從碘的四氯化碳溶液中提取碘單質(zhì)反萃取法.在碘的四氯化碳溶液中逐滴加入適量 40%NaO哈液，邊加邊振蕩，直至四氯化碳層不顯紅 色為止。碘單質(zhì)反應(yīng)生成 和IO3-進入水中。（方程式為 312+6OH - 5I -+ IO 3+3HQ.分液，將水層轉(zhuǎn)移入小燒杯中，并滴加 45%勺硫酸酸化，可重新生成碘單質(zhì)。由于碘單質(zhì)在 水中的溶解度很小，可沉淀析出。（方程式為 5I-+ IO3 + 6

12、H+ -3 I 2+3HQ.過濾，得到碘單質(zhì)晶體（常溫下，碘的溶解度為0.02g/100g水）。三、海水中提取澳.海水提澳海水中澳的濃度比較低，怎么辦？因此我們利用的是將海水濃縮曬鹽和提取氯化鉀之后的苦鹵進行澳的提取。(2)我們需要的是游離態(tài)的單質(zhì)澳，而海水中的澳是以什么形態(tài)存在的呢？我們怎么將這種 形態(tài)的澳轉(zhuǎn)變?yōu)閱钨|(zhì)澳呢？海水中的澳是以化合態(tài)Bb的形式存在加入氧化劑，如：CI2 + 2Br 2Cl + Br 2(3)海水呈堿性，在通氯氣前應(yīng)對海水做怎樣的處理？如果直接通氯氣會怎樣呢？在通入氯氣之前需要用硫酸酸化，若未用硫酸酸化，則通入氯氣后氯氣會和溶液中的氫氧根反應(yīng)(C12+2O4C1-+C

13、10-+HQ ;從而造成氯氣會有損耗，原料利用率下降。(4)得到的單質(zhì)澳仍然溶解在海水中，如何將澳從海水中提取出來呢？熱空氣或熱的水蒸氣吹出。(5)為什么要將澳蒸氣的出口溫度控制在 7080C?溫度過高或過低會有什么影響? 溫度過低，不能讓澳充分地?fù)]發(fā)，降低產(chǎn)率。溫度過高，大量的水蒸氣也隨澳一起揮發(fā)，產(chǎn)品的純度下降。(6)海水中提取澳的流程I如圖所示:(7)寫出步驟的化學(xué)方程式。Br2+ SO2 + 2H2O 2HBr+H2SO。(8)為什么不直接用含澳的海水進行蒸儲得到液澳，而要經(jīng)過“空氣吹出、SO吸收、氯化”？氯化后的海水雖然含有澳單質(zhì)，但濃度低，如果直接蒸儲原料，耗時耗能，成本高。“空氣

14、吹出、SO吸收、氯化”的過程實際上是一個 Br2的濃縮過程。(9)為什么不直接將含澳的空氣冷凝得到液澳，而需要進行“SO吸收、氯化”？此時的含澳空氣中所含水蒸氣的含量比較大，直接冷凝的話所得液澳的含量還是較低，所 以需要進一步的富集。(10)步驟也可以用純堿溶液吸收單質(zhì)澳，步驟再以硫酸酸化，化合態(tài)的澳又轉(zhuǎn)化為澳單 質(zhì)。寫出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式。3CG2 +3Br2- 5Br + BrO 3 +3COTBrQ +5Br +6Hf -3B2+3HO(11)澳微溶于水，步驟中澳蒸氣冷凝后得到液澳與澳水的混合物，可利用它們的相對密度 相差很大的特點進行分離。分離儀器的名稱是 ,分離時液澳從分離器的 排

15、出,而濱水則可以循環(huán)在利用。分液漏斗、下端。(12)海水中提取澳的流程II如圖所示：2.提澳小結(jié)綜上所述，海水中提澳的過程可以簡化如下:酸 氧化劑熱空氣 5 氧化劑液漠-y：,11I ，r p；舄一酸化H氧化-國坦| d氧汨吹出| ；分液梢賽水例題解析例題解析1已知粗碘中含有的 舊r和ICl受熱都會升華，若先在粗碘中加入下列物質(zhì)中的一種再加熱, 就可制得純凈的碘。該物質(zhì)是A . KIB . HOC. ZnD . NaCl答案：A.完成下列實驗所選擇的裝置正確的是（）答案：A.海水中蘊含著豐富的化學(xué)資源，下圖為海水利用的部分過程。有關(guān)說法正確的是（|匚口； . A上 燉堿:1 粗幼衛(wèi)+精耗AH誠

16、工業(yè)廠M式口口卜i-MsC12唁比。無水MgCb母液一 -巧* 5 量水溶液吸收 hA. A物質(zhì)是碳酸鈉B.利用氯堿工業(yè)可以獲得燒堿、氯氣、氫氣、鹽酸等化工產(chǎn)品C.通過電解MgC2溶液可以得到MgD.步驟可以用FeCl3氧化Br答案：B篇總結(jié)回顧課后作業(yè)1.甲狀腺月中大的病人需要多吃海帶，這是因為海帶中含有較多的（A.氯元素 B.鈉元素 C.碘元素D.鐵元素答案:C答案:C.海水中含量最多的鹵素是（）A. 氟B.氯答案:B.從海水中可以提取澳，主要反應(yīng)為：2BrA.澳離子具有氧化性B.C.該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)D答案：D.海帶提碘實驗中，不會用到的裝置是（C.澳D.碘CI2Br2 2Cl ,下列

17、說法正確的是（氯氣是還原劑氯氣的氧化性比澳單質(zhì)強答案：D.下列裝置不能達到除雜目的（括號內(nèi)為雜質(zhì)）的是A.乙烷（乙烯）B. 苯（甲苯）A.乙烷（乙烯）B. 苯（甲苯）答案：B.對化工生產(chǎn)認(rèn)識正確的是A .海水提澳：一般需要經(jīng)過濃縮、氧化、提取三個步驟B .合成氯化氫：通入代的量略大于C12,可以使平衡正移C .合成氨：采用500c的高溫，有利于增大反應(yīng)正向進行的程度D .侯德榜制堿法：析出NaHCO勺母液中加入消石灰，可以循環(huán)利用 NH 答案：A8.工業(yè)上以濃縮海水為原料提取澳的部分流程如下:7中學(xué)實驗室為完成下列實驗通常選擇的裝置正確的是8.工業(yè)上以濃縮海水為原料提取澳的部分流程如下:ABC

18、D實驗用CCl4萃取澳水中的澳從NaCl與I2的混合物中回收I 2制備與收集二氧化硫制備乙酸酯裝置311T1答案：ABi反應(yīng)釜反應(yīng)釜2蒸情塔pT 咨不7I硫酸酸化的熱空氣碳酸鈉溶液集浮遇硫酸鈉濃編海.水解研酹已知：3Br2+3C就一5Br +BrOT + 3CO。.反應(yīng)釜1中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為（20）.中通入熱空氣的目的是(21); 上述流程中，步驟的目面I。.在實驗室中完成操作 時，常用的儀器除了酒精燈、錐形瓶、溫度計、接收器、接液管、石棉網(wǎng)及必要的夾持儀器，還需要的玻璃儀器有(23)、(24)。.蒸儲后廢液為NaSO溶液，從該溶液中提取芒硝()的實驗操作依次是時有CO生成，寫出反應(yīng)的化

19、學(xué)方程式.用上述方法制得的液澳常溶有少量氯氣，除去氯氣的方法是 o.足量氯氣與鐵反應(yīng)生成氯化鐵，足量碘與鐵反應(yīng)生成碘化亞鐵。運用原子結(jié)構(gòu)和元素 周期律簡要說明導(dǎo)致產(chǎn)物中鐵元素價態(tài)不同的原因答案：（1）.HO +2e - H2 T +2OH （或 2H+ +2e - H2 T ） 2 分）；還原（1 分） 56L （2 分）.海水呈弱堿性，氯氣在海水中發(fā)生副反應(yīng) CI2 + OH-ClO- + Cl -+HO,造成損耗。加入 硫酸可中和海水的弱堿性避免副反應(yīng)發(fā)生。（3分）3Br 2 + 3Na2CNaBrQ + 5NaBr + 3CO 2 T （ 2 分）.加入澳化鈉溶液，攪拌，靜置，分液（2分）.氯和碘處于同一主族，原子最外層都有 7個電子，由于碘原子電子層數(shù)比氯多，原子 核對最外層電子吸引力弱，所以碘得電子能力弱，單質(zhì)的氧化性比氯弱，無法將鐵元素氧化到 +3價。（3分）I次預(yù)習(xí)內(nèi)容侯德榜制堿法和工業(yè)制硫酸(25)。(5) .檢驗NaCO吸U儀Br2后的溶液中是否含有 CO* 2- 3 4 5。請設(shè)計相關(guān)實驗方案。可供選擇的試劑有：稀硫酸、四氯化碳、澄清石灰水。(262。答案：(1) .一(20) Cl2+2Br -Br2+2Cl- (2 分)；(2) . (21)盡可能地吹出溶液中的澳；(22)富集海水中的澳(4分)