物质的鉴定与分离

海带中碘元素的分离及检验,甲亢,碘酒,淀粉碘化钾试纸,人工降雨,碘,吸附富集碘,海带又名昆布，是生长在海水中的大型褐色藻类植物。碘的含量十分丰富。我国的工业，医药用碘主要依靠海带制碘业。,主要成分,蛋白质、糖类、脂肪、纤维素、褐藻胶、甘露醇、维生素、有机碘化物等有机物。,氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、碘化钠等无机盐。,次要成分,海带的成分,设计从海带中提取碘的实验方案,活动探究,如何把海带中的有机碘转化为无机碘？,想一想,灼烧,干海带,灰 烬,浊 液,滤 液,混合液,上 层,下 层,碘单质,灼烧,滤 渣,二、从海带中提取碘的实验方案,水浸,过滤,酸化,CCl4萃取,分液,蒸馏,氧化,淀粉溶液,海带中碘元素的分离及检验,用托盘天平称取干燥的海带，放入坩埚中。,（1）称取样品,右：放砝码,左：放药品,设计:左盘=右盘+游码,海带中碘元素的分离及检验,（2）灼烧灰化,灰化目的：使有机物分解即转化为CO2和H2O而逸散，并且剩下无机盐。,实验现象：干海 带逐渐变的更干燥、卷曲，最后变成最后变成黑色粉末或细小颗粒。期间还会产生大量白烟，并伴有焦糊味。,使用仪器： 酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、玻璃棒,实验注意事项：,应在通风处加热灼烧，或使用通风设备去除白烟和难闻的气味。,应边加热边搅拌，用坩埚钳夹持坩埚，玻璃棒小心搅拌，使海带均匀受热，加快灰化的速度。,灼烧完毕，应将坩埚和玻璃棒放在石棉网上冷却，不可直接放在冷的实验台上，防止温度很高的坩埚骤冷而破裂,（3）溶解过滤,将灰烬转移到小烧杯中，加入30mL蒸馏水，煮沸2-3min，过滤。并用约1ml蒸馏水洗涤沉淀得滤液,过滤,煮沸,石棉网,l,煮沸的目的：加快碘化物在水中的溶解，以使灰烬中的I-尽可能多的进入溶液,实验现象：煮沸时固体未见明显溶解，过滤后得到淡黄色的清亮溶液。,实验注意事项：应隔着石棉网加热小烧杯中的混合物。加热过程中应不断搅拌，加快溶解，同时防止液 体受热不均而溅出。 过滤操作应注意“一贴、二低、三靠” 。,操作要领：一贴、二低、三靠,滤纸紧贴漏斗壁,滤纸边缘低于漏斗边缘，滤液液面低于滤纸边缘,漏斗颈尖嘴处紧靠烧杯内壁,玻璃棒靠在三层滤纸处,烧杯紧靠玻璃棒,（4）氧化及检验,在滤液中滴加少量H2SO4溶液，再加入氧化剂，把 I-氧化成I2单质，并检验I2 。,加入 实现II2的转化。,结论：新制氯水必须适量；,5Cl2 I2 6H2O =10HCl 2HIO3,双氧水更好。,2I- + Cl2 = I2 + 2Cl-,2I- + 2H+ + H2O2 = I2 + 2H2O,氧化剂,练：以H2O2溶液或氯气为氧化剂，书写II2的离子方程式,注意： 若氯水过量，则Cl2能进一步将碘单质氧化。,I2 + 5Cl2+ 6H2O= 10Cl- +2 IO3-+12H+,一般用双氧水和新制氯水。,现象：加入氧化剂后溶液颜色变深，呈棕黄色,（4）氧化及检验,在滤液中滴加少量H2SO4溶液，再加入氧化剂，把 I-氧化成I2单质，并检验I2 。,酸化作用是什么？,酸化的目的：使溶液呈酸性避免I2的消耗， 并且有利于氧化剂把I-氧化为I2,如何检验碘的存在？,淀粉,2I- + 2H+ + H2O2 = I2 + 2H2O,I2+2 OH- =H2O+ I- +IO-,浸出液中含有碳酸钠,取少许混合液加入试管中，滴加23滴淀粉溶液观察到溶液变蓝。,混合液,上层,下层,酸化 氧化,淀粉溶液,萃取分液,混合液中萃取单质碘选用哪种试剂？,萃取剂的选择溶质在萃取剂中的溶解度要远大于在原溶剂中的溶解度。选取的萃取剂与溶质不能发生化学反应。萃取剂与原溶剂互不相溶、易分层。,（5）萃取分液,主要步骤：（1）检验分液漏斗“两塞”是否漏液（2）萃取（加液、振摇、放气）（3）分液（静置、开塞、放液）,萃取、分液,容量的3/4,充分振荡,分液,静置,过滤液和四氯化碳,转移,紫色,实验现象： 加入CCl4振荡后，液体分层，下层液体显紫红色，上层液体几乎无色。,分液时打开上面的玻璃塞，下层的液体从下口流出， 上层液体从上面倒出,能否用酒精代替CCl4进行萃取？为什么？,不能，因为酒精和水可以以任意比混溶，不能起到将碘单质从水中萃取出来的作用，达不到萃取的目的。,用CCl4从碘水中提取碘并进行分液，其实验步骤分为如下几步：把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈上把50mL碘水和15mLCCl4加入漏斗中，盖好玻璃塞检验漏斗是否漏水倒转漏斗用力振荡，并不时放气，最后关闭活塞，把漏斗放正旋开活塞，用烧杯接收溶液从分液漏斗上口倒出上层液体将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔 静置、分层 正确的操作顺序是：_,练 习,上述 步骤的操作中应注意；步骤操作的目的是 。,漏斗下端紧靠烧杯内壁，（防止液体溅出）；下层液体流出后及时关闭活塞，不让上层液体流出。,旋开活塞，用烧杯接收溶液,使漏斗内外空气相通，以保证进行操作时漏斗中的液体 能够 流出,将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔,练2.在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时，静置分层后，如果不知道哪一层液体是“水层”，试设计一种简便的判断方法。 。,取一支小试管，打开分液漏斗的活塞，慢慢放出少量液体，往其中加入少量水，如果加水后，试管中的液体不分层，说明分液漏斗中下层是“水层”，反之，则上层是水层,从海带中提取碘的过程和方法,三、海带中碘的提取实验,1、实验原理,2I- + 2H+ + H2O2 = I2 + 2H2O,2I- + Cl2 = I2 + 2Cl-,2、实验流程：,称取样品,灼烧灰化,溶解过滤,酸化氧化,检验,萃取分液,干海带,灰烬,浊液,滤液,混合液,上层,下层,碘单质,滤渣,灼烧,水浸,过滤,酸化 氧化,淀粉溶液,萃取分液,蒸馏,3.从海带中提取碘的实验方案,若要分离碘的CCl4溶液，分别得到碘和CCl4，应采用什么方法？最后晶态碘在哪里聚集？（四氯化碳的沸点：77 碘单质的沸点：184.35 ）,将碘的四氯化碳溶液进行蒸馏。,水浴蒸馏,使蒸馏烧瓶均匀受热，控制加热温度，使之不会过高,蒸馏烧瓶,I2的存在环境与分离方法,用CCl4萃取,不能加热浓缩法,蒸馏,I2留在蒸馏烧瓶内,加热升华,I2升华,先溶于水，再萃取,不能采用直接加热升华,（1）请根据上面文字判断，华素片中含有的活性成分是_（写化学式）。,I2,华素片是杀菌药物，用于慢性咽喉炎、口腔溃疡、慢性牙龈炎、牙周炎的治疗！,（2）某同学欲证实华素片中确实含有上述成分，设计并完成了如下实验：取出一粒药片，认真观察其外观；将该药片放入研钵中研碎后，装在一支小试管中并加入约2mL蒸馏水，振荡后备用；向试管中加入约2mL 四氯化碳后用力振荡。回答下列问题：（）华素片的颜色_（填“是”或“不是”）白色。（）描述在实验中可能观察到的现象：_。,不是,液体分层，下层呈现出紫红色,（3）请再设计另一种方法，验证华素片中的成份（注意叙述实验操作方法、现象和实验结论）,取一粒药片放入研钵中研碎，再将药粉装入试管并加入约2mL蒸馏水；向试管中再加入1%淀粉溶液，并用力振荡。如果变蓝色，则存在碘；如果不变蓝色，则不存在碘。,确定元素存在形式,归纳 固体物质分离、检验某元素的一般方法,溶液,【练习】海带中含有丰富的碘。为了从海中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：请填写下列空白：,海藻,灼烧,海藻灰,海藻灰悬浊液,含碘离子溶液,含碘水溶液,含碘苯溶液,浸泡,MnO2 稀H2SO4,提取碘,单质碘,（1）步骤灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是 （从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处）。A烧杯 B坩埚 C表面皿 D泥三角 E酒精灯 F干燥器（2）步骤的实验操作名称是 ；步骤的目的是从含碘的苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是 。（3）步骤反应的离子方程式是 。,BDE,过滤,蒸馏,2I-MnO24HMn2I22H2O,（4）步骤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是：,苯与水互不相溶；碘在苯中的溶解度比在水中大,取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液；观察是否出现蓝色。如果变蓝，说明还有单质碘；反之，说明没有单质碘。,（5）请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还有单质碘的简单方法：,思考与练习：,为预防碘缺乏病，通常在食盐中加入碘元素，其存在形式可能为I-、I2、IO3-。请设计一个实验方案证明。,家庭小实验,将一根海带用适量温水浸泡数小时后，取浸泡后清液200mL，稍加过滤，得清液。将袋装食用碘盐倒入茶杯中，加适量蒸馏水，液面以刚浸没食盐晶体稍过一点为宜，用筷子充分搅拌，静置，得清液。 将 清液各少许于茶杯中，滴加23滴白醋酸，再滴加23滴熟淀粉溶液，结果变蓝色。,怎样把碘从海水里提取出来呢？（1）人们发现有一种高分子化合物，叫离子交换树脂，有很强的吸附碘的能力。我国沿海的一些化工厂，就是用海带、马尾藻作原料，采取离子交换树脂吸附法，把碘提取到手的。（2）1978年左右，我国首次获得从海水中直接提取碘和溴的重要进展，研制出一种新型高效吸附剂，从海水中富集碘。把这种吸附剂放进海水里5天，每克吸附剂平均吸碘1800微克，相当于成熟海带碘富集量的3.6倍。因而，该吸附剂大有工业应用的广泛前景。,新技术展望,茶叶,灰 烬,浊 液,滤 液,滤液,溶液,玫瑰红沉淀,灼烧,滤 渣,茶叶中某些元素的鉴定,盐酸溶解,过滤,氨水 pH 67，并煮沸1520分钟,盐酸,H+ 铝试剂,（NH4）2C2O4,滤渣,CaC2O4（白色沉淀）,12ml溶液,滤液,NaOH,血红色,SCN-,鉴定原理： Fe3+ +KSCN(饱和) 血红色 Al3+ +铝试剂（商品名：阿罗明拿）+OH-红色絮状沉淀 Ca2+ + C2O42-CaC2O4（白色沉淀）,流程：取2ml新鲜血液于洁净蒸发皿中，加入2ml 2mol/L HNO3溶液，加热并不断搅拌。-血红蛋白分解，释放出Fe2+在酸性条件下被氧化为Fe3+蒸干水分，得到固体粉末。取A试管，加入K4Fe(CN)6溶液，加入上述粉末；取B试管，加入KSCN溶液，加入上述粉末；Fe3+ + Fe(CN)6 4- + K+ = KFeFe(CN)6 普鲁士蓝 Fe3+ + SCN- = Fe(SCN)2+ 血红色,血液中铁元素的检验,牙膏中碳酸钙和甘油的检验,牙膏中的主要成分及其功能,活动与探究,问题1： 如果牙膏中摩擦剂只有一种，如何检验你使用的牙膏中摩擦剂是什么？ 请设计实验方案，并将实验现象和结论填入下表,磷酸钙、碳酸钙、氢氧化铝、二氧化硅,加入过量稀盐酸溶解且产生气体,加入过量稀盐酸不溶解,加入过量稀盐酸溶解无气体，再加NaOH至过量后，又产生沉淀,加入过量稀盐酸溶解无气体，加NaOH至过量先产生沉淀后溶解,摩擦剂为SiO2,摩擦剂为CaCO3,摩擦剂为Ca3(PO4)2,摩擦剂为Al(OH)3,问题2：如何检验牙膏中含有甘油？,提示 根据多羟基化合物的性质,定性检验,取少量牙膏样品于小烧杯中，加蒸馏水、搅拌，静置，取上层清液滴入新制的Cu(OH)2悬浊液中,Cu(OH)2悬浊液,溶液出现绛蓝色,绛蓝色溶液,甘油的检验方法,科学原理：,反应中的Cu(OH)2必须新制。 方法：参考课本P33 。,问题3：牙膏水溶液是酸性的还是碱性的？,实验方案：用玻璃棒醮牙膏溶于水的澄清液滴在PH纸上，与比色卡对照。,实验现象：PH7,实验结论：牙膏水溶液显碱性。,学生分析：牙膏中的十二烷基硫酸钠、氟化钠等溶于水水解使溶液显碱性。,补充：F的检验,方法：在0.1mol/LFeCl3的溶液中滴入1至2滴0.01mol/LKSCN溶液,呈血红色。把少量牙膏澄清液放入这血红色的溶液中振荡,红色褪去;如果在0.1mol/LFeCl3离子的溶液中先加入澄清溶液掺合,振荡混匀后再滴入KSCN溶液,就不会出现红色。,原理：前者的反应是: Fe (SCN)63+ + 6F = FeF6 3 + 3SCN (血红色) (无色) 后者的反应是: Fe3+ + 6F = FeF63 (无色),牙膏澄清液,注意点：FeCl3和KSCN溶液的浓度要稀,火柴头中硫元素和氯元素的检验,火柴头是火柴的主要部分，大致是由氯酸钾、硫磺、二氧化锰、玻璃粉、胶、重铬酸钾、氧化锌、松烟等组成。头药中的氯酸钾主要是起氧化剂作用；硫磺属易燃剂；二氧化锰起催化剂作用，促使氯酸钾分解；玻璃粉起摩擦和填充作用；胶的作用是把各种药料粘合起来；重铬酸钾起抗潮剂作用；氧化锌是填充剂；松烟主要起染色作用。 火柴盒的药面，是火柴必不可少的组成部分，它的作用是提供摩擦面和发火剂。药面的主要成分是发火剂红磷（用量占40%以上）、助燃剂三硫化二锑、粘合剂牛皮胶、摩擦剂石英砂、抗潮剂重铬酸钾等混合成药浆。 火柴梗一般是用杨木或桦木制成。火柴梗，既要能引起燃烧，延长燃烧时间，又要能及时熄灭，以保安全。因此火柴梗一般要经磷酸浸泡并上引梗剂。上引梗剂，就是把经过磷酸浸泡后的火柴梗经过烘热之后，使蘸头药的一端，浸入熔点为48-60的石蜡溶液中上蜡.,火柴着火的主要过程：,火柴着火的主要过程是：（l）火柴头在火柴盒上划动时，产生的热量使磷燃烧；（2）磷燃烧放出的热量使氯酸钾分解；（3）氯酸钾分解放出的氧气与硫反应；（4）硫与氧气反应放出的热量引燃石蜡，最终使火柴杆着火。,实验方案,方案1：用品红溶液方案2：用酸性KMnO4溶液方案3：用紫色石蕊溶液方案4：用滴有酚酞的NaOH溶液 方案5：溴水溶液方案6：FeCl3溶液 ,方案评价：由于产物中的CO2等气体溶于水也能使指示剂变色，故不采用用方案3和4.,请设计用0.01molL-1KMnO4酸性溶液来检验SO2 的实验方案和装置。,问题：如何将燃烧产物SO2收集，并进行检验 ？,方案1：取两只洁净的小烧杯，标记为甲、乙，在乙烧杯中加入10ml 0.01molL1 KMnO4酸性溶液。将两根火柴伸入甲烧杯里，再用一根燃着的火柴点燃火柴头(如图1所示)，待火柴头燃尽，即将火柴移出，迅速将甲烧杯倒扣在乙烧杯上，轻轻振荡乙烧杯，观察实验现象。,方案2：用漏斗、试管、注射器、导管等组成如图2装置，将两根火柴放在漏斗下面，用一根燃着的火柴点燃火柴头，使火柴头燃烧。慢慢拉动注射器的活塞进行抽气，让火柴头燃烧产生的气体通过0.01molL1 KMnO4酸性溶液，观察实验现象,问题5：火柴头中的氯元素以氯酸钾形式存在，应如何检验？,知识预备：KClO3和MnO2 混合受热会分解,提示：应考虑将ClO3中的氯元素转化为Cl离子再进一步检验：火柴头燃烧时， ClO3会被硫等还原为Cl可以用还原剂如NaNO2等将ClO3还原为Cl,再对Cl进行检验。,检验火柴头中氯元素的存在,将燃尽的火柴头浸泡在少量水中，片刻后取少量溶液于试管中，向溶液中滴AgNO3溶液和稀硝酸，检验氯离子。,设计方案,Cl- + Ag+ = AgCl,原理：,将3-4根火柴摘下火柴头，再将火柴头浸于水中，片刻之后取少量溶液于试管中，加AgNO3溶液和稀硝酸和NaNO2溶液。若出现白色沉淀，说明含有氯元素。,设计方案,原理：,拓展课题1：居室内空气中甲醛浓度的检测,原理：4MnO4-+5HCHO+12H+ 4Mn2+5CO2+11H2O 将待测的室内空气通入酸性高锰酸钾溶液，测得使酸性高锰酸钾溶液恰好褪色时的空气体积分数，即可推算出空气中的甲醛的浓度。,拓展课题2：汽车尾气成分的检验,1、检验CO2：先通入酸性高锰酸钾中，再经过品红试液，品红试液不变色后，通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊。2、检验CO：先通入碱液中，干燥后点燃，生成气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊。,亚硝酸钠和食盐的鉴别,2、从化学性质鉴别亚硝酸钠和食盐,亚硝酸的生成及其不稳定性,NaNO2+H2SO4（稀）=NaHSO4+HNO22HNO2=NO+NO2（红棕色）+H2O,亚硝酸钠的氧化性,亚硝酸钠可与具有还原性的S2-、I-、Fe2+等反应，分别生成单质硫（浅黄色浑浊）、I2（黄褐色溶液）、Fe3+（棕黄色溶液）。,S2-+2NO2-+4H+=S+2NO+2H2O,2I-+2NO2-+4H+=I2+2NO+2H2O,Fe2+NO2-+2H+=Fe3+NO+H2O,亚硝酸钠溶液的酸碱性,NaNO2属于强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性。,亚硝酸钠的还原性,亚硝酸钠与强氧化性物质反应时，表现出还原性。如与KMnO4（H+）（紫红色）、K2Cr2O7（H+）（橙黄色）溶液反应时，MnO4-、Cr2O72-分别被还原为Mn2+（无色）Cr3+（浅绿色）。,离子方程式为： 5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2+3H2O Cr2O72-+3NO2-+8H+=3NO3-+2Cr3+4H2O,与硝酸银溶液反应,Ag+NO2-=AgNO2（白色）,Ag+Cl-=AgCl（白色）,稀硝酸,沉淀消失,沉淀不消失,因为亚硝酸钠其外观与食盐相似，在新闻报道中，常出现因误食“工业盐”而导致中毒的事件，轻者头晕、呕吐，重者腹泻、死亡。,【问题】如何设计实验方案，来鉴别亚硝酸钠和食盐呢？,【物质的检验和鉴别设计方案】,固体1固体2,溶液1溶液2,加入某种试剂,现象1,某物质1,现象2,某物质2,根据该物质的特定现象进行推断,根据该物质的特定现象进行推断,【实验】,【仪器】：试管、烧杯、酒精灯、火柴、玻璃棒、药匙、铁架台。,【试剂】：建筑工业用盐（亚硝酸钠）、食盐（NaCl）、1%酚酞溶液、2 molL-1 H2SO4溶液、稀AgNO3溶液、稀硝酸、0.01 molL-1 KMnO4溶液、0.1 molL-1 KI溶液、蒸馏水、广泛PH试纸、淀粉溶液、（NH4)2Fe(SO4)2溶液。,【实验方案设计】：请根据上述现有的仪器和试剂设计几种不同的实验方案鉴别NaNO2和NaCl？并与同学交流.,【方案1】,食盐,固体1固体2,溶液1溶液2,用pH试纸测溶液的pH值,溶液呈碱性,溶液呈中性,亚硝酸钠,【方案2】,食盐,固体1固体2,溶液1溶液2,0.01molL-1KMnO4溶液,溶液由紫色褪为无色,溶液没有明显现象,亚硝酸钠,2molL-1H2SO4溶液,【方案3】,食盐,固体1固体2,溶液1溶液2,0.1molL-1KI溶液、淀粉溶液,溶液变为蓝色,溶液没有明显现象,亚硝酸钠,2molL-1H2SO4溶液,【方案4】,食盐,固体1固体2,溶液1溶液2,用手摸试管外壁,有冰凉感,无冰凉感,亚硝酸钠,【方案5】,食盐,固体1固体2,溶液1溶液2,往溶液中滴加几滴1%的酚酞溶液。,溶液呈粉红色,溶液仍无色,亚硝酸钠,【方案6】,食盐,固体1固体2,溶液1溶液2,（NH4)2Fe(SO4)2溶液,溶液变为棕黄色,溶液没有明显现象,亚硝酸钠,2molL-1H2SO4溶液,【方案7】,食盐,固体1固体2,溶液1溶液2,稀AgNO3溶液,产生白色沉淀,产生白色沉淀,亚硝酸钠,加入稀硝酸,白色沉淀消失,白色沉淀不消失,1、铝燃烧： 在氧气中发出白光，放出热量，生成Al2O32、铝的氧化膜生成3、铝配合物的生成原理： Al3+ + 6F- = (AlF6)3- Al3+ + 4OH- = Al(OH)4- Al(OH)3(s)=Al3+ + 3OH-,铝的性质,（1）AlCl3溶液中逐滴加NaOH溶液，Al3+和OH-作用可以得到