新教材化學(xué)學(xué)案3-3-2從海水中提取溴從海帶中提取碘

第2課時(shí)從海水中提取溴、從海帶中提取碘課程目標(biāo)1．了解溴、碘的性質(zhì)。2．掌握從海水中提取溴的方法。3．掌握從海帶中提取碘的方法。圖說考點(diǎn)學(xué)業(yè)基礎(chǔ)——自學(xué)·思記·嘗試[新知預(yù)習(xí)]一、溴、碘的性質(zhì)1．溴、碘的物理性質(zhì)Br2I2色、態(tài)通常狀況下為1色2體通常情況下為3色4體溶解性微溶于5，易溶于6、四氯化碳等有機(jī)溶劑特性易揮發(fā)①易7②淀粉溶液遇碘變8色2.氯、溴、碘單質(zhì)間的置換反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式①溶液9②下層溶液顯eq\o(□,\s\up1(10))色eq\o(□,\s\up1(11))________________________________________________________________________①溶液eq\o(□,\s\up1(12))②下層溶液顯eq\o(□,\s\up1(13))色eq\o(□,\s\up1(14))________________________________________________________________________①溶液eq\o(□,\s\up1(15))②下層溶液顯eq\o(□,\s\up1(16))色eq\o(□,\s\up1(17))________________________________________________二、溴、碘的提取及應(yīng)用1．從海水中提取溴（1）原料：提取食鹽后的母液。（2）流程：2．從海帶中提取碘（1）原料：一般從eq\o(□,\s\up1(20))（如海帶等）中提取。（2）流程：3．溴、碘及其化合物的重要應(yīng)用(1)eq\o(□,\s\up1(21))__________常被用作感光材料。(2)碘是重要的藥用元素，可以用來生產(chǎn)含碘食品。(3)eq\o(□,\s\up1(22))__________用于人工降雨。[即時(shí)自測(cè)]1．判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”(1)海水中含有溴單質(zhì)。()(2)海帶中含有的碘為化合態(tài)。()(3)將碘和砂子分離開可用升華法。()(4)用淀粉溶液可以檢驗(yàn)加碘食鹽中的碘。()(5)將CCl4加入Br2水中，上層呈橙紅色。()(6)在海水里通入氯氣可生成Br2。()2．已知溴易揮發(fā)，碘易升華，向含有NaBr和KI的混合溶液中通入過量氯氣充分反應(yīng)后將溶液蒸干，并灼燒所得物質(zhì)，最后剩余的固體是()A．NaCl和KIB．NaCl、KCl和I2C．KCl和NaBrD．KCl和NaCl3．溴又稱為海洋元素，主要用于制取溴化物，并作為普通分析試劑和有機(jī)合成試劑用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、香料、攝影材料、滅火劑、選礦、冶金、鞣革、凈水等方面。從海水中可以提取溴，主要反應(yīng)之一為2KBr＋Cl2=2KCl＋Br2，下列說法中正確的是()A．溴離子具有氧化性B．氯氣是還原劑C．該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)D．氯氣氧化性比溴單質(zhì)強(qiáng)核心素養(yǎng)——合作·探究·分享海水中提取溴[例1]溴元素主要以Br－形式存在于海水中，海水呈弱堿性。工業(yè)上制備Br2的操作步驟為：①在一定條件下，將Cl2通入濃縮的海水中，生成Br2；②利用熱空氣將Br2吹出，并用濃Na2CO3溶液吸收生成的NaBr、NaBrO3等；③用硫酸酸化步驟②得到的混合物。完成下列填空：(1)Cl2氧化Br－應(yīng)在__________條件下進(jìn)行，目的是避免________________。(2)Br2可用熱空氣吹出，其原因是______________。(3)寫出步驟③所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式______________________。用硫酸而不用鹽酸酸化的原因可能是__________________。步驟②的產(chǎn)品有時(shí)運(yùn)輸?shù)侥康牡睾笤偎峄?，主要是因?yàn)開___________________________________。(4)為了除去工業(yè)Br2中微量的Cl2，可向工業(yè)Br2中________。除去Cl2的同時(shí)不能引入新雜質(zhì)。a.通入HBrb．加入Na2CO3溶液c．加入NaBr溶液d．加入Na2SO3溶液[提升1]某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為了解從工業(yè)溴中提純溴的方法，查閱了有關(guān)資料：Br2的沸點(diǎn)為59℃，微溶于水，有毒性和強(qiáng)腐蝕性。他們參觀生產(chǎn)過程后，繪制了如下裝置簡(jiǎn)圖：請(qǐng)你參與分析討論：(1)圖中儀器B的名稱為________。(2)整套實(shí)驗(yàn)裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管，其原因是________________。(3)實(shí)驗(yàn)裝置氣密性良好，要達(dá)到提純溴的目的，操作中如何控制關(guān)鍵條件？__________________________________。(4)C中液體產(chǎn)物顏色為________，為除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反應(yīng)后，再進(jìn)行的分離操作是________。(5)D裝置的作用是________________________________。關(guān)鍵能力海水中提取溴的流程與反應(yīng)(1)流程(2)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式①2NaBr＋Cl2=Br2＋2NaCl②Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4③2HBr＋Cl2=2HCl＋Br2海帶中提取碘海帶灼燒便于含碘物質(zhì)溶解。[例2]海帶中含有豐富的碘。資料顯示：海帶中碘元素以I－的形式存在；苯的沸點(diǎn)是80.1℃；單質(zhì)碘在高于150℃時(shí)易升華。某興趣小組同學(xué)根據(jù)查閱的資料，設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)方案，欲從海帶中提取碘。請(qǐng)回答下列問題：（1）步驟①②的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?。?）步驟③中實(shí)驗(yàn)操作的名稱是。（3）步驟④中可供選用的試劑有Cl2、Br2和H2O2（含稀硫酸），你認(rèn)為最合適的試劑是。（4）步驟⑤中提取碘時(shí)使用的主要玻璃儀器是。（5）步驟⑥中從含碘的苯溶液中獲得固態(tài)的單質(zhì)碘，應(yīng)采用的方法是（填字母）。a．過濾b．冷卻結(jié)晶c．加熱蒸發(fā)d．水浴蒸餾[提升2]（雙選）從海帶中提取碘單質(zhì)，成熟的工藝流程如下：固體加熱用坩堝；溶液蒸發(fā)用蒸發(fā)皿。下列關(guān)于海帶制碘的說法，不正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)室在蒸發(fā)皿中灼燒干海帶，并且用玻璃棒攪拌B．含I－的濾液中加入稀硫酸和雙氧水后，碘離子發(fā)生還原反應(yīng)C．在碘水中加入幾滴淀粉溶液，溶液變藍(lán)色D．碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，該操作為“萃取”關(guān)鍵能力從海帶中提取碘（1）工藝流程（2）工藝流程說明①干海帶的浸泡液中含I－；②加入硫酸的目的是酸化，加入氯氣的目的是氧化I－。溴、碘的性質(zhì)及檢驗(yàn)看清棉球?yàn)榘咨?。[例3]已知常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)放出氯氣，現(xiàn)按如圖進(jìn)行鹵素的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。玻璃管內(nèi)裝有分別滴有不同溶液的白色棉球，反應(yīng)一段時(shí)間后，對(duì)圖中指定部位顏色描述正確的是（）①②③④A黃綠色橙色藍(lán)色白色B無色橙色紫色白色C黃綠色橙色藍(lán)色無色D黃綠色無色紫色白色[提升3]只用一種試劑就能區(qū)別NaCl、NaBr、NaI三種溶液，該試劑可用（）①AgNO3溶液②氯水③溴水④碘水A．①②B．①③C．②③D．②④關(guān)鍵能力1.Cl2、Br2、I2在水及有機(jī)溶劑中的顏色水CCl4汽油Cl2黃綠色黃綠色黃綠色Br2黃→橙橙→橙紅橙→橙紅I2深黃→褐紫→深紫淺紫紅→紫紅2.鹵素離子的檢驗(yàn)方法（1）AgNO3溶液——沉淀法未知液eq\o(→,\s\up7(滴加AgNO3溶液),\s\do5(和稀硝酸))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(生成白色沉淀，則有Cl－,生成淡黃色沉淀，則有Br－,生成黃色沉淀，則有I－))（2）置換——萃取法未知液eq\o(→,\s\up7(加適量新制),\s\do5(飽和氯水，振蕩))eq\o(→,\s\up7(加入CCl4（下層）或汽油（上層）),\s\do5(振蕩))有機(jī)層呈eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(紅棕色或橙紅色，表明有Br－,淺紫色或紫色，表明有I－))（3）置換——淀粉法檢驗(yàn)I－未知液eq\o(→,\s\up7(加適量新制),\s\do5(飽和氯水，振蕩))eq\o(→,\s\up7(淀粉溶液),\s\do5(振蕩))藍(lán)色溶液，表明有I－學(xué)考評(píng)價(jià)——夯實(shí)·測(cè)控·演練1.稀的碘水和溴水的顏色非常淺，近乎無色。區(qū)分稀碘水和稀溴水時(shí)，所用的最佳試劑是（）A．淀粉溶液B．氯水C．NaOH溶液D．NaBr溶液2．將氯水注入KI溶液中，用力振蕩，再注入四氯化碳，振蕩后靜置，看到的現(xiàn)象是（）A．液體為紫紅色B．液體為無色C．液體分兩層，上層為紫紅色，下層接近無色D．液體分兩層，上層接近無色，下層為紫紅色3．下列物質(zhì)與其用途相符的是（）①Cl2——作消毒劑；②AgBr——制膠卷、感光紙；③AgI——人工降雨；④加碘食鹽——預(yù)防甲狀腺腫大；⑤淀粉——檢驗(yàn)I2的存在；⑥NaClO——漂白紡織物。A．②③④⑤⑥B．①②④⑤⑥C．②③④⑤D．全部4．波力海苔以深海紫菜為原料，經(jīng)烤熟之后質(zhì)地脆嫩，入口即化，是一種富含碘的海洋食品。某化學(xué)興趣小組從紫菜中提取碘的流程如下圖：（1）實(shí)驗(yàn)室灼燒紫菜，需要下列儀器中的（填字母）。eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(a.試管b．燒杯c．坩堝,d.泥三角e．鐵三腳架f．酒精燈))（2）實(shí)驗(yàn)操作②中若改用稀硫酸酸化的H2O2（少量）氧化NaI也能得到I2，同時(shí)有水和硫酸鹽生成，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：。（3）提取碘的過程中實(shí)驗(yàn)操作③的名稱是。（4）實(shí)驗(yàn)操作③過程中，可選擇的有機(jī)試劑是。A．酒精B．苯C．四氯化碳D．食鹽水（5）對(duì)含碘的有機(jī)溶液進(jìn)行水浴加熱，并通過蒸餾提取碘單質(zhì)和回收有機(jī)溶劑，觀察下面實(shí)驗(yàn)裝置圖指出其中的錯(cuò)誤之處：①________________________________________________________________________②________________________________________________________________________（6）碘單質(zhì)在（填儀器名稱）中形成晶體。5．空氣吹出法是目前海水提溴的主要方法之一。海水提溴的流程如圖所示：（1）海水提取粗鹽的方法通常采用（填字母）。A．蒸發(fā)結(jié)晶B．蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶（2）步驟⑥的蒸餾過程中，溫度應(yīng)控制在80～90℃。溫度過高或過低都不利于生產(chǎn)，請(qǐng)解釋原因：。（3）步驟⑧中蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可利用它們的相對(duì)密度相差很大的特點(diǎn)進(jìn)行分離。所用主要儀器的名稱是。（4）步驟①②之后并未直接用含Br2的海水進(jìn)行蒸餾得到液溴，而是經(jīng)過“空氣吹出”“SO2水溶液吸收”“Cl2氧化”后再蒸餾，這樣操作的原因是。練后感悟溴、碘提取流程（1）海水提溴的工藝流程：（2）從海帶中提取碘的工藝流程：第2課時(shí)從海水中提取溴、從海帶中提取碘學(xué)業(yè)基礎(chǔ)新知預(yù)習(xí)深紅棕液紫黑固水酒精升華藍(lán)分層eq\o(□,\s\up1(10))橙紅eq\o(□,\s\up1(11))Cl2＋2KBr=2KCl＋Br2eq\o(□,\s\up1(12))分層eq\o(□,\s\up1(13))紫紅eq\o(□,\s\up1(14))Cl2＋2KI=2KCl＋I(xiàn)2eq\o(□,\s\up1(15))分層eq\o(□,\s\up1(16))紫紅eq\o(□,\s\up1(17))Br2＋2KI=2KBr＋I(xiàn)2eq\o(□,\s\up1(18))氯氣eq\o(□,\s\up1(19))熱空氣或水蒸氣eq\o(□,\s\up1(20))海產(chǎn)品eq\o(□,\s\up1(21))AgBreq\o(□,\s\up1(22))AgI即時(shí)自測(cè)1．答案：(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)√2．答案：D3．答案：D核心素養(yǎng)例1【解析】(1)Cl2能與水發(fā)生可逆反應(yīng)生成HCl和HClO，故Cl2氧化Br－應(yīng)在酸性條件下進(jìn)行。(3)步驟③所發(fā)生的反應(yīng)是歸中反應(yīng)；鹽酸有還原性，NaBrO3有氧化性，二者可發(fā)生氧化還原反應(yīng)。【答案】(1)酸性Cl2歧化生成HClO和HCl(2)Br2易揮發(fā)(3)3H2SO4＋5NaBr＋NaBrO3=3Na2SO4＋3Br2＋3H2OBrOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))能將氯離子氧化成氯氣溴具有強(qiáng)氧化性(或強(qiáng)腐蝕性)(4)ac提升1解析：題圖中從工業(yè)溴中提純溴的方法是蒸餾法，先將蒸餾燒瓶在熱水浴中加熱，此時(shí)液體溴變成溴蒸氣，經(jīng)過冷凝管冷凝得到液溴。因?yàn)殇逵袕?qiáng)腐蝕性，所以裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管；因?yàn)殇逡讚]發(fā)而且有毒性，所以D裝置是尾氣吸收裝置，目的是除去少量有毒性的溴蒸氣，防止污染空氣。向殘留少量Cl2的液溴中加入NaBr溶液，發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2，然后分液。答案：(1)直形冷凝管(2)Br2腐蝕橡膠(3)控制溫度計(jì)b的溫度，并收集59℃時(shí)的餾分(4)深紅棕色分液(5)吸收少量有毒性的溴蒸氣，防止污染空氣例2【解析】(1)操作①、②的目的是使海帶中的I－溶于水，便于后續(xù)提取操作。(2)步驟③是為了從海帶灰懸濁液中得到含I－的溶液，固體和溶液分離采用過濾操作。(4)步驟⑤中提取碘利用的是萃取分液的方法，使用的主要玻璃儀器是分液漏斗。(5)因苯的沸點(diǎn)低，易揮發(fā)，且碘升華的溫度不高，故應(yīng)用水浴蒸餾的方法分離碘和苯?！敬鸢浮?1)將海帶中的I－溶解到水中(2)過濾(3)H2O2(含稀硫酸)(4)分液漏斗(5)d提升2解析：灼燒固體時(shí)一般選用坩堝，蒸發(fā)皿一般用于蒸發(fā)溶液；含I－的濾液中加入稀硫酸和雙氧水后，碘離子發(fā)生氧化反應(yīng)。答案：AB例3【解析】常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)放出Cl2，氯氣的顏色是黃綠色①處充滿黃綠色Cl2；氯氣進(jìn)入玻璃管后與②處NaBr溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成Br2，液溴的水溶液顏色為橙色，所以白色棉球變?yōu)槌壬?；氯氣和③處KI溶液反應(yīng)置換出I2，遇淀粉變藍(lán)；④處利用氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉的水溶液，用來進(jìn)行Cl2的尾氣吸收，盡管反應(yīng)生成的物質(zhì)均為無色，但棉球本身是白色的，所以④處的顏色為白色?！敬鸢浮緼提升3解析：①均與硝酸銀反應(yīng)，分別生成白色沉淀、淺黃色沉淀、黃色沉淀，現(xiàn)象不同，可鑒別，故選；②氯水與NaBr反應(yīng)生成橙色溶液、氯水與溴水反應(yīng)生成紫色溶液，NaCl與氯水不反應(yīng)，現(xiàn)象不同，可鑒別，故選；③溴水不能鑒別NaCl、NaBr，故不選；④碘水與三種溶液均不反應(yīng)，現(xiàn)象相同，不能鑒別，故不選；故選A。答案：A學(xué)考評(píng)價(jià)1．解析：氯水、NaBr溶液與溴水、碘水都不反應(yīng)，NaOH溶液與二者都反應(yīng)，二者都褪色，現(xiàn)象相同，不能區(qū)分；淀粉遇I2變藍(lán)色。答案：A2．解析：Cl2將I－氧化生成I2，I2被CCl4萃取，所以上層接近無色，下層為紫紅色。答案：D3．解析：①Cl2與水反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸可作消毒劑，用于殺菌消毒，①正確；②AgBr不穩(wěn)定，分解生成銀，可用來制膠卷、感光紙，②正確；③AgI易與空氣中的水蒸氣結(jié)合形成晶核，有利于水汽粒子的碰撞增大，從而形成雨，③正確