选修6专题1海带碘元素的分离与检验

1、 一、物质的分离与提纯一、物质的分离与提纯 分离：分离：将相互混在一起的不同物质彼此分开将相互混在一起的不同物质彼此分开 而得到相应的各个组分的过程。而得到相应的各个组分的过程。 提纯：提纯：把物质中混有的杂质除去的过程。把物质中混有的杂质除去的过程。 知识回顾知识回顾 主要是利用化学反应把杂质转化为气体或不溶主要是利用化学反应把杂质转化为气体或不溶 物（有时恰好相反）而分离除去（物（有时恰好相反）而分离除去（去除法去除法），或把），或把 杂质转化为所需物质（杂质转化为所需物质（转化法转化法），但应注意不能因），但应注意不能因 加入试剂又引入新的杂质。即：加入试剂又引入新的杂质。即： “不增、

2、不减、易行、复原不增、不减、易行、复原” （1）不增不增加新的杂质加新的杂质 （2）不减不减少主要成分的含量少主要成分的含量 （3）操作方法）操作方法简单简单，易于进行，易于进行 （4）如果将主要成分进行了转化，最后要）如果将主要成分进行了转化，最后要 能将其能将其还原还原 2、物质分离、提纯的基本原则、物质分离、提纯的基本原则 回顾回顾 根据必修二所学回顾物质分离提纯的方法有根据必修二所学回顾物质分离提纯的方法有 哪些？哪些？ 过滤、蒸发、结晶、萃取、过滤、蒸发、结晶、萃取、 分液、蒸馏、渗析、盐析分液、蒸馏、渗析、盐析 升华升华 1、适用范围、适用范围 ： 一贴一贴 固体（不溶）固体（不溶

3、） 液体分离液体分离 如如除去粗盐中的泥沙。除去粗盐中的泥沙。 操作要点：操作要点： 回顾回顾 二低二低三靠三靠 2、注意事项、注意事项 过滤过滤 回顾回顾 结晶结晶 蒸发结晶：蒸发结晶： 冷却热饱和溶液结晶：冷却热饱和溶液结晶： 根据物质在溶剂中溶解度的不同根据物质在溶剂中溶解度的不同 溶解度随温度的变化较大溶解度随温度的变化较大 萃取、分液萃取、分液 1、适用范围、适用范围 萃取萃取溶质在两种互不相溶的溶溶质在两种互不相溶的溶 剂中的溶解度不同。剂中的溶解度不同。 分液分液分离两种互不相溶的液体分离两种互不相溶的液体 （密度不同）（密度不同） 例如：从碘水中提取碘例如：从碘水中提取碘 2、

4、主要操作步骤：、主要操作步骤： 检漏检漏、装液、振荡装液、振荡(放气放气)、静置、分、静置、分 液液 回顾回顾 3、注意事项、注意事项 萃取后再进行分液操作萃取后再进行分液操作 萃取剂的要求：萃取剂的要求： 与原溶剂互不相溶；溶质在其中的溶与原溶剂互不相溶；溶质在其中的溶 解度比在原溶剂中大的多；且易挥发。解度比在原溶剂中大的多；且易挥发。 分液时打开上面的活塞，下层的液分液时打开上面的活塞，下层的液 体从下口流出，上层液体从上面倒出。体从下口流出，上层液体从上面倒出。 萃取分液后得到的仍是混合液，一萃取分液后得到的仍是混合液，一 般需蒸馏进一步分离。般需蒸馏进一步分离。 回顾回顾 蒸馏、分馏

5、蒸馏、分馏 1 1、适用范围、适用范围 分离沸点不同的互溶液态物质。分离沸点不同的互溶液态物质。 主要仪器名称主要仪器名称 回顾回顾 2、注意事项、注意事项 温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口。温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口。 加沸石（碎瓷片）防止暴沸。加沸石（碎瓷片）防止暴沸。 先开冷凝水再加热。先开冷凝水再加热。 冷凝水下进上出使冷凝充分。冷凝水下进上出使冷凝充分。 溶液不可蒸干。溶液不可蒸干。 3、物质分离、提纯的方法、物质分离、提纯的方法 、固、固固混合分离型固混合分离型 、固、固液混合分离型液混合分离型 过滤：分离不溶性固体与液体过滤：分离不溶性固体与液体 （P3 检索咨询）检索咨询）

6、蒸发蒸发、结晶（重结晶）结晶（重结晶） 部分溶：部分溶： 过滤过滤 全溶解：全溶解： 溶解溶解 灼烧、升华、热分解法灼烧、升华、热分解法加热：加热： 、液、液液混合分离型液混合分离型 、气、气气混合分离型气混合分离型 洗气洗气 （P3 检索咨询）检索咨询） 互不溶：互不溶： 互相溶：互相溶： 分液分液 蒸馏（分馏）蒸馏（分馏） 萃取萃取 、胶体样品、胶体样品 渗析：分离胶体和溶液渗析：分离胶体和溶液 盐析：用于获取肥皂及蛋白质的分离提纯盐析：用于获取肥皂及蛋白质的分离提纯 3、物质分离、提纯的方法、物质分离、提纯的方法 主要成分主要成分 蛋白质、糖类、脂肪、纤维素、蛋白质、糖类、脂肪、纤维素、

7、 褐藻胶、甘露醇、维生素、褐藻胶、甘露醇、维生素、有有 机碘化物机碘化物等有机物。等有机物。 氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、碘氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、碘 化钠等无机盐。化钠等无机盐。 次要成分次要成分 海带的成分海带的成分 资料资料 设计从海带中提取碘的实验方案设计从海带中提取碘的实验方案 活动探究活动探究 可使用某些氧化剂（如可使用某些氧化剂（如H2O2、新制氯水）将、新制氯水）将I-氧化为氧化为I2， 然后检验然后检验I2的存在，并分离的存在，并分离I2，有关反应的离子方程式，有关反应的离子方程式 为：为： 2I- + H2O2 + 2H+ = I2 + 2H2O 2I- + Cl2 = 2Cl

8、- + I2 知识预备知识预备 1、海带中存在的大部分是碘离子，如何让、海带中存在的大部分是碘离子，如何让I-I2？ 用用CCl4萃取并分液来分离出萃取并分液来分离出I2。 2、如何检验、如何检验I2？ 可使用淀粉溶液检验可使用淀粉溶液检验I2 3、如何把碘从混合液中分离出来？、如何把碘从混合液中分离出来？ 二、海带中碘的提取实验二、海带中碘的提取实验 1、实验原理、实验原理 2I- + 2H+ + H2O2 = I2 + 2H2O 2I- + Cl2 = I2 + 2Cl- 2、实验流程：、实验流程： 称取样品称取样品 灼烧灰化灼烧灰化 溶解过滤溶解过滤 氧化氧化 检验检验 萃取分液萃取分液

9、 操作要点：在通风处操作要点：在通风处 加热灼烧干海带，待加热灼烧干海带，待 海带完全灰化后，冷海带完全灰化后，冷 却，再将灰分转移到却，再将灰分转移到 小烧杯中。小烧杯中。 灼烧、灰化灼烧、灰化 1、灼烧的作用是什么？、灼烧的作用是什么？ 将干海带高温灼烧，使有将干海带高温灼烧，使有 机物转化为机物转化为CO2和和H2O，呈，呈 气态逸散。气态逸散。 坩埚、坩埚钳、三角架、坩埚、坩埚钳、三角架、 泥三角、酒精灯、玻璃棒泥三角、酒精灯、玻璃棒 2、灼烧海带时用到哪些仪器？、灼烧海带时用到哪些仪器？ 实验现象实验现象：整个过程大约需要：整个过程大约需要 5-6分钟，干海带逐渐变的更干分钟，干海带

10、逐渐变的更干 燥、卷曲，最后变成燥、卷曲，最后变成黑色粉末黑色粉末 或细小颗粒或细小颗粒。期间还会产生。期间还会产生大大 量白烟量白烟，并伴有，并伴有焦糊味焦糊味。 坩埚要倾斜加热坩埚要倾斜加热 实验注意事项：实验注意事项： 应应在通风处加热灼烧在通风处加热灼烧，或使用通风设备或使用通风设备去除去除 白烟和难闻的气味。白烟和难闻的气味。 应应边加热边搅拌边加热边搅拌，用坩埚钳夹持坩埚用坩埚钳夹持坩埚，玻璃玻璃 棒小心搅拌棒小心搅拌，使海带均匀受热，加快灰化的，使海带均匀受热，加快灰化的 速度。速度。 移动坩埚必须使用坩埚钳移动坩埚必须使用坩埚钳，避免烫伤。，避免烫伤。 灼烧完毕，应将灼烧完毕，

11、应将坩埚和玻璃棒放在石棉网上坩埚和玻璃棒放在石棉网上 冷却冷却，不可直接放在冷的实验台上，防止温，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。度很高的坩埚骤冷而破裂。 水浸时常常要将悬浊液煮沸水浸时常常要将悬浊液煮沸2-3min，目的是什，目的是什 么？么？ 加快碘化物在水中的溶解，以使灰烬中的加快碘化物在水中的溶解，以使灰烬中的I-尽尽 可能多的进入溶液。可能多的进入溶液。 溶解、过滤溶解、过滤 实验现象实验现象： 煮沸时固体未见明显溶解，过滤后得到煮沸时固体未见明显溶解，过滤后得到淡黄色的清亮淡黄色的清亮 溶液溶液。 操作要点：操作要点：向小烧杯中加入约向小烧杯中加入约15m

12、L蒸馏水，煮沸蒸馏水，煮沸2- 3min，过滤，并用约，过滤，并用约1mL蒸馏水洗涤沉淀得滤液。蒸馏水洗涤沉淀得滤液。 实验注意事项：实验注意事项： 应应隔着石棉网加热小烧杯隔着石棉网加热小烧杯中的混合物。中的混合物。 加热过程中加热过程中应不断搅拌应不断搅拌，加快溶解，同，加快溶解，同 时防止液体受热不均而溅出。时防止液体受热不均而溅出。 过滤操作应过滤操作应注意注意“一贴、二低、三靠一贴、二低、三靠” 。 溶解、过滤溶解、过滤 操作要点操作要点： 在滤液中加入在滤液中加入2吸管吸管2molL-1H2SO4溶液，再加入溶液，再加入4吸吸 管管6%的的H2O2溶液。取出少许混合液，用淀粉溶液检

13、验溶液。取出少许混合液，用淀粉溶液检验 碘单质。碘单质。 酸化、氧化酸化、氧化 实验现象实验现象： 加入氧化剂后溶液颜色变深，呈加入氧化剂后溶液颜色变深，呈棕黄色棕黄色。 加淀粉，溶液变加淀粉，溶液变蓝色蓝色。 实验实验注意事项注意事项： 控制试剂的用量。控制试剂的用量。 检验碘元素应取少量样品，检验碘元素应取少量样品，不要向所有滤液中直接加不要向所有滤液中直接加 淀粉溶液淀粉溶液，否则后续实验将无法操作。，否则后续实验将无法操作。 1、酸化作用是什么？、酸化作用是什么？ 海带灰的浸出液中含有碳酸钠（碳酸钾）等使溶海带灰的浸出液中含有碳酸钠（碳酸钾）等使溶 液显碱性的物质，酸化的目的是使溶液呈

14、弱酸性，液显碱性的物质，酸化的目的是使溶液呈弱酸性， 有利于氧化剂把有利于氧化剂把I-氧化为氧化为I2。 2、你认为最好选用哪种氧化剂？、你认为最好选用哪种氧化剂？ 问3氧化 2I- + H2O2 + 2H+ = I2 + 2H2O 2I- + Cl2 = 2Cl- + I2 注意注意： 若氯水过量，则若氯水过量，则Cl2能进一步将碘单质氧化能进一步将碘单质氧化。 I- + 3Cl2+ 3H2O= 6Cl- + IO3-+6H+ 思考：思考：若用碘盐中的若用碘盐中的KIO3作氧化剂作氧化剂,在酸性溶液中在酸性溶液中 氧化氧化I-,写出反应的离子方程式写出反应的离子方程式. 5I- + IO3-

15、 + 6H+ = 3I2 + 3H2O 氯水、双氧水等氯水、双氧水等 酸化、氧化酸化、氧化 萃取分液萃取分液 操作要点：将氧化检验后的余液转入分液漏斗操作要点：将氧化检验后的余液转入分液漏斗 中，中， 加入加入2mLCCl4，充分振荡，将上口塞子打开，充分振荡，将上口塞子打开， 静置，待完全分层后，分液。静置，待完全分层后，分液。 实验现象：加入实验现象：加入CCl4振荡后，液体分层，且下振荡后，液体分层，且下 层液体显紫红色，上层液体几乎无色。层液体显紫红色，上层液体几乎无色。 实验注意事项：实验注意事项： 使用分液漏斗之前应使用分液漏斗之前应先检漏和洗涤先检漏和洗涤。 向分液漏斗中加入液体

16、前应向分液漏斗中加入液体前应注意注意分液漏斗分液漏斗操作操作 的要点的要点 。 漏斗上口向下倾斜振荡、放气漏斗上口向下倾斜振荡、放气 打开上部旋塞，慢慢放液打开上部旋塞，慢慢放液 萃取、分液萃取、分液 若要分离碘的若要分离碘的CCl4溶液，分别得到碘溶液，分别得到碘 和和CCl4，应采用什么方法？，应采用什么方法？ 已知：四氯化碳的沸点：已知：四氯化碳的沸点：77 碘单质的沸点：碘单质的沸点：184.35 将碘的四氯化碳溶液进行蒸馏。将碘的四氯化碳溶液进行蒸馏。 分离分离 课题方案设计小结课题方案设计小结 干海带干海带 灰灰 烬烬 浊浊 液液 滤滤 液液 混合液混合液 上上 层层 下下 层层

17、碘单质碘单质 灼烧灼烧 滤滤 渣渣 溶解溶解 过滤过滤 酸化酸化 CCl4 萃取萃取 分液分液 蒸馏蒸馏 氧化氧化 淀粉溶液淀粉溶液 碘碘 物质中提取某元素的一般思路物质中提取某元素的一般思路 确定原始形态确定原始形态 确定目标形态确定目标形态 寻找转化方案寻找转化方案 整合实验步骤整合实验步骤 细化实验过程细化实验过程 动手实验动手实验 【练习练习】海带中含有丰富的碘。为了从海中提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取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实 验：验： 请填写下列空白：请填写下列空白： 海海 藻藻 灼烧灼烧 海海 藻藻 灰灰 海藻灰海藻灰

18、悬浊液悬浊液 含碘离含碘离 子溶液子溶液 含碘含碘 水溶液水溶液 含碘含碘 苯溶液苯溶液 浸泡浸泡 MnO2+ 稀稀H2SO4 提取碘提取碘 单质碘单质碘 （1）步骤）步骤灼烧海带时，除需要三脚架外，还灼烧海带时，除需要三脚架外，还 需要用到的实验仪器是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（从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母 填写在空白处）。填写在空白处）。 A烧杯烧杯 B坩埚坩埚 C表面皿表面皿 D泥三角泥三角 E酒精灯酒精灯 F干燥器干燥器 （2）步骤）步骤的实验操作名称是的实验操作名称是 ；步骤；步骤 的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回的目的是从含碘苯溶

19、液中分离出单质碘和回 收苯，该步骤的实验操作名称是收苯，该步骤的实验操作名称是 。 （3）步骤）步骤反应的离子方程式反应的离子方程式 是是 。 BDE 过滤过滤 蒸馏蒸馏 2I-MnO24H Mn2 I22H2O （4）步骤）步骤中，某学生选择用苯来提取碘的理中，某学生选择用苯来提取碘的理 由是由是 （5）请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否）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：还有单质碘的简单方法： 苯与水互不相溶；碘在苯中的溶解度比在水中大苯与水互不相溶；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，加入几滴取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴 淀

20、粉试液；观察是否出现蓝色。如果变蓝，说淀粉试液；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。明还有单质碘；反之，说明没有单质碘。 产品标准产品标准GB5461 产品等级产品等级一级一级 配配 料料食盐、碘酸钾、抗结剂食盐、碘酸钾、抗结剂 碘含量碘含量(以以I计）计）2050mg/kg 分装时期分装时期 分装企业分装企业 （07北京理综）北京理综）28（15分）北京市场销售的某种食用精制盐包装袋上有北京市场销售的某种食用精制盐包装袋上有 如下说明：如下说明： （1）碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应，配平化学方程）碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应，配平化学方程 式（将化学计量数填于空白处）式（将化学计量数填于空白处） KIO3 KI H2SO4 K2SO4 I2 H2O 1 5 3 3 3 3 （2）上述反应生成的）上述反应生成的I2可用四氯化碳检验。向碘的四氯可用四氯化碳检验。向碘的四氯 化碳溶液中加入化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液，将稀溶液，将I2还原，以回收四氯化还原，以回收四氯化 碳。碳。Na2SO3稀溶液与稀溶液与I2反应的离子方程式是反应的离子方程式是 。 某学生