高中化學(xué)選修實(shí)驗(yàn)化學(xué) 海帶中碘的提取導(dǎo)學(xué)案

高中化學(xué)選修實(shí)驗(yàn)化學(xué)

1.2.1海帶中碘的提取導(dǎo)學(xué)案

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.掌握灼燒、溶解、過(guò)濾、萃取、分液等實(shí)驗(yàn)操作；

2.了解實(shí)驗(yàn)樣品預(yù)處理、富集等在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用；

3.體會(huì)在物質(zhì)的提純、分離實(shí)驗(yàn)中試劑濃度、用量的重要性。

4.通過(guò)海帶中提取碘等實(shí)驗(yàn)了解從原料中直接或間接獲取物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法。

5.學(xué)會(huì)閱讀實(shí)驗(yàn)流程圖。

【實(shí)驗(yàn)任務(wù)】

已知海帶中富含碘元素，這些碘元素以有機(jī)碘化物和無(wú)機(jī)碘化物兩種形態(tài)存

在，在灼燒時(shí)海帶中的碘元素均會(huì)轉(zhuǎn)化為I，試分析設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程，從干海帶

中提取碘單質(zhì)固體并進(jìn)行檢驗(yàn)。

【化學(xué)原理】

2-3mLCCl適量40%NaOH適量45%H，SC)4

I4(；

—＞萃取、分液—?反萃取、分液-----?酸化—*過(guò)濾一AL固體

(提示：40%Na0H溶液與L反應(yīng)產(chǎn)物主要有廣、

【自主學(xué)習(xí)】

1.畫出過(guò)濾裝置圖，標(biāo)明具體的儀器名稱。

2.灼燒需要用到的儀器有

3.加速溶解的方法有

4.哪些試劑可以將碘水中的碘萃取出來(lái)？

5.分離互不相溶的液體的方法是,萃取和分液用到的主要儀器是

,檢查其是否漏水的方法是;萃取

時(shí)右手，左手,

每振蕩若干下，就要打開(kāi)放氣；分液時(shí)，打開(kāi)玻璃活塞后發(fā)現(xiàn)液體

流不出，原因可能是o

6.檢驗(yàn)溶液中含有廠的操作和現(xiàn)象是

7.灼燒灰化實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：

⑴灼燒時(shí)為了防止產(chǎn)生的煙氣污染室內(nèi)空氣，可以在（設(shè)備名稱）

中進(jìn)行，或者采取其他通風(fēng)措施。

⑵移動(dòng)珀期時(shí)必須使用,避免燙傷。

⑶灼燒完畢，應(yīng)將珀煙、玻璃棒放在__________上冷卻，不可直接放在冷

的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，防止溫度很高的堪煙驟冷而破裂。

【討論交流1】

1.為什么灼燒前用酒精潤(rùn)濕海帶？

2.為什么先灼燒再溶解而不直接浸泡海帶？為什么溶解海帶灰時(shí)要煮沸2?

3min?

3.寫出流程中“氧化”、“反萃取”、“酸化”有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。在流程圖

中每一步旁邊標(biāo)注溶液成分。

4.海帶灰中還含有其他無(wú)機(jī)鹽類（硫酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽等），這些鹽類是在

流程圖中的哪一步除去的？

5.硝酸、酸性高鐳酸鉀溶液、氯氣、濃硫酸都是常用的氧化劑，本實(shí)驗(yàn)卻選擇

了過(guò)氧化氫溶液，為什么？

6.流程中兩次過(guò)濾是否需要洗滌沉淀？如何洗滌沉淀？何時(shí)要進(jìn)行沉淀洗滌？

如何選擇洗滌劑？

【分組實(shí)驗(yàn)】

1.四人一組，記錄員記錄好本組實(shí)驗(yàn)中的正?；虍惓，F(xiàn)象，隨時(shí)記下本組的困

惑：

2.邊實(shí)驗(yàn)邊思考下列問(wèn)題：

①某同學(xué)第一次過(guò)濾后濾液渾濁，可能是什么原因？

②第一次過(guò)濾后可能看到溶液發(fā)黃，可能是什么原因？

③如何控制40%NaOH溶液適量？

④實(shí)驗(yàn)完成后的CCL如何處理？

3.課后認(rèn)真完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告:

實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象解釋及反應(yīng)方程式

【討論交流2】

1.實(shí)驗(yàn)中碘元素的形態(tài)經(jīng)過(guò)了「一12-I，I0「fIz的變化過(guò)程，為什

么要經(jīng)過(guò)這種反復(fù)？

2.實(shí)驗(yàn)中用到40%的NaOH溶液、45%的H2sol溶液，濃度明顯大于通常使用的

稀溶液濃度，是否有必要？用稀溶液代替行不行？加入時(shí)有什么操作細(xì)節(jié)需要注

意？

3.實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)滴加45%硫酸時(shí)發(fā)現(xiàn)溶液局部變?yōu)樽厣?，并很快褪色，?qǐng)解釋

原因？部分同學(xué)發(fā)現(xiàn)溶液上方有紫色氣體，請(qǐng)解釋原因？如何避免碘單質(zhì)升華而

損失？

4.如果實(shí)驗(yàn)中未能提取到碘，你將從哪些方面思考原因？

5.用化學(xué)方法分離、檢驗(yàn)植物樣品中某元素或某成分時(shí)，是否都能用先高溫灼

燒再加水溶解的方法對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理？

【拓展訓(xùn)練】

1.現(xiàn)有三組混合液：①乙酸乙酯和乙酸鈉溶液②乙醇和丁醇⑧濱化鈉和單

質(zhì)澳的水溶液，分離以上各混合液的正確方法依次是

A.分液、萃取、蒸儲(chǔ)B.萃取、蒸儲(chǔ)、分液

C.分液、蒸儲(chǔ)、萃取D.蒸儲(chǔ)、萃取、分液

2.從含L和「的廢液中回收碘的步驟如下圖所示：

廢液Na2S2O3FeCl3

廣粗碘—*-1v—I—?晶體碘

縮口卜d葉一—

―碘水一＞|VII-碘的CCL,溶液

(1)濃縮的主要操作名稱是,濃縮前加入NaS03使12還原為「，

目的是

(2)第川步中反應(yīng)的離子方程式為

(3)第IV、V、VI步實(shí)驗(yàn)操作名稱分別是

(4)利用CCL沸點(diǎn)低的特點(diǎn)，通過(guò)方法可使碘和CCL分離。

3.空氣吹出法工藝，是目前“海水提浪”的最主要方法之一。其工藝流程如下:

粗淡水

(1)步驟④反應(yīng)的離子方程式為

(2)澳在水中溶解度不大，步驟⑧中澳蒸氣冷凝后得到液浪與澳水的混合物，可

利用它們的相對(duì)密度相差很大的特點(diǎn)進(jìn)行分離，分離操作的名稱是

(3)為什么不直接用含漠的海水進(jìn)行蒸儲(chǔ)得到液澳，而要經(jīng)過(guò)“空氣吹出、S02

吸收、氯化”：

4.某研究小組測(cè)定菠菜中草酸及草酸鹽含量(以GO］計(jì))，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①將菠菜樣品預(yù)處理后，熱水浸泡，過(guò)濾得到含有草酸及草酸鹽的溶液。

②調(diào)節(jié)溶液的酸堿性，滴加足量CaCk溶液，產(chǎn)生白色沉淀；加入足量醋酸,

使CaCO；s溶解；過(guò)濾得到CaC2O.固體。

③用稀HC1溶解CaC20?并加水配制成100mL溶液。用KMnO,標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,

測(cè)定其GO廠含量。

回答下列問(wèn)題：

(1)步驟①中“樣品預(yù)處理”的方法是。(A.灼燒成灰B.研磨成汁)

(2)步驟②中“調(diào)節(jié)溶液的酸堿性”至—o(A.弱堿性B.弱酸性C.中性)

驗(yàn)證CaCL溶液已“足量”的操作和現(xiàn)象是：。

(3)步驟③中用到的玻璃儀器除燒杯、錐形瓶、膠頭滴管、玻璃棒外，還有一

5.研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行S0?的制備及性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)。

(1)根據(jù)反應(yīng)Na2so3(固)+H2s0K濃)==Na2S0i+S02t+H,0,制備SO,氣體。

①用下列簡(jiǎn)圖，畫出制備并收集S0?的實(shí)驗(yàn)裝置(含試劑)示意圖。

帶孔摞膠塞錐形瓶集氣瓶分液漏斗導(dǎo)管液體固體

②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，使用分液漏斗滴加濃硫酸的操作是o

(2)有一小組在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，SO2氣體產(chǎn)生緩慢。請(qǐng)你推測(cè)可能的原因并說(shuō)明相

應(yīng)的驗(yàn)證方法：

①原因__________________________，驗(yàn)證方法。

②原因，驗(yàn)證方法0

③原因，驗(yàn)證方法□

6.氧化銅有多種用途，如作玻璃著色劑、油類脫硫劑等。為獲得純凈的氧化銅

以探究其性質(zhì)，某同學(xué)用工業(yè)硫酸銅(含硫酸亞鐵等雜質(zhì))制備氧化銅：

工業(yè)CuSOi1"OCuSOi溶液"，CuSO.1?5H2O——>.......

—?CuO

(1)步驟I的目的是除不溶性雜質(zhì)，操作是：O

(2)步驟II的目的是除鐵，操作是：滴加乩。2溶液，稍加熱；當(dāng)Fe2+完全轉(zhuǎn)化后,

慢慢加入Cuz(OH)2c0,粉末，攪拌，以控制pH=3.5；加熱煮沸一段時(shí)間，過(guò)濾，

用稀硫酸酸化濾液至pH=1。控制溶液pH=3.5的原因是:o

(3)步驟IE的目的是得到CuSO“?5H2O固體,操作是：

、過(guò)濾、水浴加熱烘干。水浴加熱的特點(diǎn)是:

7.梳理出下列工藝流程圖的物質(zhì)轉(zhuǎn)化路線，并回答個(gè)別問(wèn)題。示例:

硬鋁廢料(含90%鋁、2.5%鎂和7.5%銅)可制取明研KAKSORT2H2。，某探究小

KA1(SO4)212H2O

(1)二氧化鎰是制造鋅錦干電池的基本材料。工業(yè)上以軟錦礦為原料，利用硫酸

亞鐵制備高純二氧化鎰的流程如下：

MnS

一濾渣A[~

I過(guò)濾1~加I熱?濾__渣___

」濾液一*至沸一過(guò)濾1

、濾液-----高純MnCh

某軟鎰礦的主要成分為Mn02,還含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、

Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分陽(yáng)離子以氫氧化物或硫化物的形

式完全沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)下表：

Al(0H)Fe(0H)3Fe(OH)2Mn(0H)Zn(0H)2

沉淀32CU(OH)2CuSZnSMnSFeS

物

pH5.23.29.710.46.78.02-22.52727

0.42

回答：硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO,還原為MnSO,,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(2)某工廠生產(chǎn)硼砂過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgakMgSiO：,、

CaMg(CO3)2.Ak。,和Fe2。,等，回收其中鎂的工藝流程如下：

固體廢料

部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全深沉?xí)r溶液的pH由見(jiàn)下表:

沉淀物

Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2

pH3.45.212.4

回答：“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有

(要求寫出兩條)。

(3)明磯石是制取鉀肥和氫氧化鋁的重要原料，明磯石的組成和明磯相似，此外

還含有氧化鋁和少量氧化鐵雜質(zhì)。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下圖所示:

氫輒化鋁

回答：浸出劑能否改用氫氧化鈉溶液？并說(shuō)明理由:

(4)本題的物質(zhì)轉(zhuǎn)化信息分散在流程圖和設(shè)問(wèn)中，完整閱讀后再標(biāo)注物質(zhì)。

碳酸鋰廣泛應(yīng)用于陶瓷和醫(yī)藥等領(lǐng)域。以B-鋰輝石(主要成分為

Li20?Al。?4Si()2)為原料制備LiEOs的工藝流程如下：

碳酸鋰

母液

I

已知：Fe"、Al"、Fe'和Mg"以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)，溶液的pH分別

為32、5.2、9.7和12.4；Li2so八LiOH和Li2c在303K下的溶解度分別為

34.2g、12.7g和1.3g。

①步驟I中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO；,另含有Al'+、Fe'+、

Fe2\Mg2\Ca2\Na卡等雜質(zhì)，需在攪拌下加入（填“石灰石”、“氯

化鈣”或“稀硫酸”）以調(diào)節(jié)溶液的pH到6.0~6.5,沉淀部分雜質(zhì)離子，然后

分離得到浸出液。

②步驟H中，將適量的也溶液、石灰乳和Na2cQ,溶液依次加入浸出液中，

可除去的雜質(zhì)金屬離子有o

回答：步驟I前，鋰輝石要粉碎成細(xì)顆粒的目的是

備選：

1.要提取食鹽中的單質(zhì)碘，最佳方法是

A.萃取B.重結(jié)晶C.加熱升華D.過(guò)濾

2.為了萃取碘水中的碘，不能選用的萃取劑是（）

A.CCLB.汽油C.苯D.酒精

3.（2009海南16）下圖表示從固體混合物中分離X的2種方案,請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題。

方案I方案II

含X的混A物①加入試劑,戶---'—1

1g加熱1~"國(guó)

含X的混合物■—*1__

1-T殘留物?含x的混口物②過(guò)濾L因

（1）選用方案I時(shí)，X應(yīng)該具有的性質(zhì)是,殘留物應(yīng)該具有的性

質(zhì)是

（2）為提純某FeO樣品（主要雜質(zhì)有Si（X、A1A）,參照方案I和H,請(qǐng)?jiān)O(shè)

計(jì)一種以框圖形式表示的實(shí)驗(yàn)方案（注明物質(zhì)和操

作）

4.（2009天津9）海水是巨大的資源寶庫(kù)，在海水淡化及綜合利用方面，天津市

位居全國(guó)前列。從海水中提取食鹽和澳的過(guò)程如下:

（1）請(qǐng)列舉海水淡化的兩種