高三无机试验物质分类：海带提碘、海水提溴

1、学员编号：年级：高三课时数：3学员姓名：辅导科目：化学学科教师:课程主题：海带中提碘、海水中提澳授课时间：学习目标.了解海水提浪、提碘的流程。.学习提取过程中的实验操作及原理。教学内容LI物质的分离：海带中提取碘立 知识精讲一、实验背景碘不仅是重要的工业原料，而且是动物和人体必需的元素，碘在人体内用于合成甲状腺 素，调节新陈代谢。碘在地壳中的含量为3X10-5%自然界中并不存在游离态的碘，独立的矿物也很少，只有 碘酸钙矿。碘的主要来源：智利硝石中含有%*酸钠，智利硝石在提取硝酸钠以后，其母液中约含有3%*酸钠。海水中碘的浓度尽管很低，只有一亿分之五，但是总量却很大，特别是海带、马尾藻的那个藻类

2、植物有很高的的富集碘的本领。一般干海带里含碘%有的可高达1%比海水中含碘的浓度高出十几万倍。所以通常从海带或马尾藻中提取碘。工业制备碘的方法 空气吹出法、碘化亚铜沉淀法、活性炭吸附法、淀粉吸附法、硝酸银 或硫酸铜沉淀法、离子交换树脂法等二、实验用品试管、100 mL烧杯（2只）、瓷培竭（或铁塔竭）、漏斗、分液漏斗、铁架台（带铁 圈）、酒精灯（或酒精喷灯、煤气灯）、地竭钳、托盘天平、泥三角、玻璃棒、滤纸、剪刀、 火柴。氯水（新制）、1%粉溶液、四氯化碳、蒸储水、干海带。三、实验内容.准备 用布擦掉干海带表面的泥沙等杂质，用剪刀将海带剪碎（便于灼烧）。.称量 称取约5 g干海带，放入瓷地竭内，在铁

3、架台的铁圈上放置泥三角，冉将培竭放在.灼烧 开始时用酒精灯小火加热，并用玻璃棒小心翻动。待水气蒸干，再集中加热、灼烧，直到无烟、海带全部变成灰为止。.溶解 待培竭冷却，然后将海带灰转移到烧杯中，加入10mL7K,搅拌1 min （必要时可微热），加速碘化物的溶解。.过滤 将海带灰中的浸出液过滤，收集滤液。如果滤液浑浊，则再过滤一次。.检验 在试管中取1 mL溶液，加2滴淀粉溶液，再逐滴加入氯水，观察到证明-.萃取在试管中取6 mL滤液，加入1 mL四氯化碳，再逐滴加入氯水，并不断振荡，观察到0几个实验小组将上述液体一起注入分液漏斗中,进行分液，得到碘的四氯化碳溶液，集中 倒入回收瓶中。晒干灼烧

4、培竭、地竭钳、泥三角、酒精灯、玻璃棒、三脚架过滤普通漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台（带铁圈）氧化Cl 2 2ICl I2 （适里氯水）萃取、分液分液漏斗、烧杯、铁架台（带铁圈）（减压）蒸储蒸储烧瓶、温度计、冷凝管、酒精灯、石棉网、承接管、锥形 瓶、烧杯、铁架台（铁圈、铁夹）【思考和讨论】1.海带中提取碘的基本化学原理是什么？除了上述实验中用氯水作氧化剂外，还可以用其他 试剂作氧化剂吗？Cl2 2I Cl I 2双氧水、高钮酸钾、滨水等氧化性大于碘单质的试剂，但是实验室很少使用双氧水，究其 原因：HO价格相对较贵 双氧水的量不容易控制，容易过量： 5Ho + I 2 - 2HIO3 + 4H 2。，

5、而高 钮酸钾做氧化剂因为颜色较深，不便于后期的观察和提纯，所以实验室一般选择的是氯水2,用分液漏斗来进行萃取或分液时要注意些什么？为什么能用四氯化碳来萃取碘水中的碘，其作用是什么？漏斗内加入的液体量不能超过容积的 3/4。为防止杂质落入漏斗内，应盖上漏斗口上的塞 子。放液时，磨口塞上的凹槽与漏斗口颈上的小孔要对准，这时漏斗内外的空气相通，压强相 等，漏斗里的液体才能顺利流出。分液漏斗不能加热。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 萃取提纯碘碘单质.实验中将海带灼烧成灰的作用是什么？通过灼烧将海带中的碘元素转化为 从而便于后续的溶解 除杂等操作。.在检验

6、滤液中的微量时，为什么不宜先加氯水，再加淀粉溶液检验？过量的氯水会把单质碘氧化成无色的碘酸：12+5CI2+6H82HIQ+10HCI,所以淀粉溶液最 后加的会无法准确的判定氯水什么时候将 完全氧化12。.为了确定在20 mL海带提取液中加多少毫升氯水，恰好能使全部碘离子全部氧化成单质 碘，设计一个实验方法并说明理由。取20ml海带提取液装入锥形瓶中，并滴加几滴品红溶液。将新制氯水倒入酸式滴定管，滴定海带提取液，直到锥形瓶内溶液红色褪去（品红已被新制氯 水氧化），滴定完全。记录滴定前后新制氯水的用量，计算。三、实验注意事项1.灼烧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

7、边搅拌，用地竭钳夹持培竭，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，应将培竭和玻璃棒放在石棉网上冷却，不可直接放在冷的实验台上，防止温度很高的地竭骤冷而破裂2,氧化及检验控制试剂的用量。检验碘元素应取少量含的滤液，不要直接向滤液中直接加淀粉溶液，否则滤液会被污染 使得后续实验将无法操作。.萃取漏斗内加入的液体量不能超过容积的 3/4 0为防止杂质落入漏斗内，应盖上漏斗口上的案子。A.证明酸性：C.苯萃取碘水中D.用NHCl饱和醋酸 碳酸 苯B.制备乙酸 J酯I2,分出水层后的操溶液制备NHCl晶酚作体例题解析1.下列仪器名称正确的是（2.从海带中提取碘的实验过程中，涉及到下列操

8、作，其中正确的是（A.海带灼烧成灰 B ,过滤得含溶液C 例题解析1.下列仪器名称正确的是（2.从海带中提取碘的实验过程中，涉及到下列操作，其中正确的是（A.海带灼烧成灰 B ,过滤得含溶液C .放出碘的苯溶液 D ,分离碘并回收苯答案：D3下列装置可达到实验目的是.海带含有丰富的碘，为了从海带中提取碘，设计并进行以下实验:完成下列填空:(1)步骤灼烧海带时，不需要用到的仪器是 (选填编号)a b,O C，I f(2)步骤的操作名称是 ;步骤的操作名称是 。(3)步骤所发生反应的离子方程式是。(4)步骤中不能用酒精代替苯的理由是 。(5)检验提取碘后的水层是否还含有单质碘的方法是 。答案：(1

9、) c(2)过滤；萃取2 I + Cl 2- 2Cl +I2(4)酒精与水互溶(5)取样，滴入淀粉溶液，若溶液变为蓝色，则存在单质碘；若溶液不为蓝色，则不存在 单质碘。5有如下流程:28.灼烧海带时除需要三脚架、酒精灯、泥三角外，还需要的主要仪器是(14)29.为更好地完成实验，灼烧海带时，需加入一定量的氢氧化钠充分混合后再灼烧，此操作的 目的是(15)30.向盛有KI溶液的试管中加入少许CC14和氯水，(16)(填“上”或“下”)层呈紫红色。如果氯水加过量，CC14层会由紫红色变成无色。整个过程中被氧化的微粒是（17）。写出并配平CC14层由紫色变成无色的化学反应方程式：(18)+_ 419

10、)_+_(20)一H I(23D+【答案I题号序号答案分值（二）(12)极性1分(13)非极性1分(14)地竭、玻璃棒、地竭钳（两个就给 分）2分(15)减少碘的损失（碘易与氢氧化钠反应，可 加入一定量的氢氧化钠充分混合后再灼 烧，可减轻碘的损失）2分(16)下1分(17)I 2、I2分(18)I 2分(19)5C122分(20)6HO(21)2(22)10HC1.知识延伸、萃取1.原理利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同的性质，用一种溶剂（CC14、苯、汽油等）把溶质（宠）从它与另一种溶剂（水）组成的溶液里提取出来，这种方法叫萃取。【注意】（1）两种溶剂互不相溶（2）萃取剂与溶质不反应（3）

11、溶质在萃取剂中的溶解度远大于原溶剂（4）密度相差大，便于分层仪器：分液漏斗、烧杯操作：检漏一装液一振荡一静置一分液（打开上口玻璃塞）取液：下层液体：从下部放出上层液体：待下方液体放完后，从漏斗上口倒出上层液体二、如何从碘的四氯化碳溶液中提取碘单质反萃取法.在碘的四氯化碳溶液中逐滴加入适量 40%NaO哈液，边加边振荡，直至四氯化碳层不显红 色为止。碘单质反应生成 和IO3-进入水中。（方程式为 312+6OH - 5I -+ IO 3+3HQ.分液，将水层转移入小烧杯中，并滴加 45%勺硫酸酸化，可重新生成碘单质。由于碘单质在 水中的溶解度很小，可沉淀析出。（方程式为 5I-+ IO3 + 6

12、H+ -3 I 2+3HQ.过滤，得到碘单质晶体（常温下，碘的溶解度为0.02g/100g水）。三、海水中提取澳.海水提澳海水中澳的浓度比较低，怎么办？因此我们利用的是将海水浓缩晒盐和提取氯化钾之后的苦卤进行澳的提取。(2)我们需要的是游离态的单质澳，而海水中的澳是以什么形态存在的呢？我们怎么将这种 形态的澳转变为单质澳呢？海水中的澳是以化合态Bb的形式存在加入氧化剂，如：CI2 + 2Br 2Cl + Br 2(3)海水呈碱性，在通氯气前应对海水做怎样的处理？如果直接通氯气会怎样呢？在通入氯气之前需要用硫酸酸化，若未用硫酸酸化，则通入氯气后氯气会和溶液中的氢氧根反应(C12+2O4C1-+C

13、10-+HQ ;从而造成氯气会有损耗，原料利用率下降。(4)得到的单质澳仍然溶解在海水中，如何将澳从海水中提取出来呢？热空气或热的水蒸气吹出。(5)为什么要将澳蒸气的出口温度控制在 7080C?温度过高或过低会有什么影响? 温度过低，不能让澳充分地挥发，降低产率。温度过高，大量的水蒸气也随澳一起挥发，产品的纯度下降。(6)海水中提取澳的流程I如图所示:(7)写出步骤的化学方程式。Br2+ SO2 + 2H2O 2HBr+H2SO。(8)为什么不直接用含澳的海水进行蒸储得到液澳，而要经过“空气吹出、SO吸收、氯化”？氯化后的海水虽然含有澳单质，但浓度低，如果直接蒸储原料，耗时耗能，成本高。“空气

14、吹出、SO吸收、氯化”的过程实际上是一个 Br2的浓缩过程。(9)为什么不直接将含澳的空气冷凝得到液澳，而需要进行“SO吸收、氯化”？此时的含澳空气中所含水蒸气的含量比较大，直接冷凝的话所得液澳的含量还是较低，所 以需要进一步的富集。(10)步骤也可以用纯碱溶液吸收单质澳，步骤再以硫酸酸化，化合态的澳又转化为澳单 质。写出相关反应的离子方程式。3CG2 +3Br2- 5Br + BrO 3 +3COTBrQ +5Br +6Hf -3B2+3HO(11)澳微溶于水，步骤中澳蒸气冷凝后得到液澳与澳水的混合物，可利用它们的相对密度 相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是 ,分离时液澳从分离器的 排

15、出,而滨水则可以循环在利用。分液漏斗、下端。(12)海水中提取澳的流程II如图所示：2.提澳小结综上所述，海水中提澳的过程可以简化如下:酸 氧化剂热空气 5 氧化剂液漠-y：,11I ，r p；舄一酸化H氧化-国坦| d氧汨吹出| ；分液梢赛水例题解析例题解析1已知粗碘中含有的 旧r和ICl受热都会升华，若先在粗碘中加入下列物质中的一种再加热, 就可制得纯净的碘。该物质是A . KIB . HOC. ZnD . NaCl答案：A.完成下列实验所选择的装置正确的是（）答案：A.海水中蕴含着丰富的化学资源，下图为海水利用的部分过程。有关说法正确的是（|匚口； . A上 炖碱:1 粗幼卫+精耗AH诚

16、工业厂M式口口卜i-MsC12唁比。无水MgCb母液一 -巧* 5 量水溶液吸收 hA. A物质是碳酸钠B.利用氯碱工业可以获得烧碱、氯气、氢气、盐酸等化工产品C.通过电解MgC2溶液可以得到MgD.步骤可以用FeCl3氧化Br答案：B篇总结回顾课后作业1.甲状腺月中大的病人需要多吃海带，这是因为海带中含有较多的（A.氯元素 B.钠元素 C.碘元素D.铁元素答案:C答案:C.海水中含量最多的卤素是（）A. 氟B.氯答案:B.从海水中可以提取澳，主要反应为：2BrA.澳离子具有氧化性B.C.该反应属于复分解反应D答案：D.海带提碘实验中，不会用到的装置是（C.澳D.碘CI2Br2 2Cl ,下列

17、说法正确的是（氯气是还原剂氯气的氧化性比澳单质强答案：D.下列装置不能达到除杂目的（括号内为杂质）的是A.乙烷（乙烯）B. 苯（甲苯）A.乙烷（乙烯）B. 苯（甲苯）答案：B.对化工生产认识正确的是A .海水提澳：一般需要经过浓缩、氧化、提取三个步骤B .合成氯化氢：通入代的量略大于C12,可以使平衡正移C .合成氨：采用500c的高温，有利于增大反应正向进行的程度D .侯德榜制碱法：析出NaHCO勺母液中加入消石灰，可以循环利用 NH 答案：A8.工业上以浓缩海水为原料提取澳的部分流程如下:7中学实验室为完成下列实验通常选择的装置正确的是8.工业上以浓缩海水为原料提取澳的部分流程如下:ABC

18、D实验用CCl4萃取澳水中的澳从NaCl与I2的混合物中回收I 2制备与收集二氧化硫制备乙酸酯装置311T1答案：ABi反应釜反应釜2蒸情塔pT 咨不7I硫酸酸化的热空气碳酸钠溶液集浮遇硫酸钠浓编海.水解研酹已知：3Br2+3C就一5Br +BrOT + 3CO。.反应釜1中发生反应的离子方程式为（20）.中通入热空气的目的是(21); 上述流程中，步骤的目面I。.在实验室中完成操作 时，常用的仪器除了酒精灯、锥形瓶、温度计、接收器、接液管、石棉网及必要的夹持仪器，还需要的玻璃仪器有(23)、(24)。.蒸储后废液为NaSO溶液，从该溶液中提取芒硝()的实验操作依次是时有CO生成，写出反应的化

19、学方程式.用上述方法制得的液澳常溶有少量氯气，除去氯气的方法是 o.足量氯气与铁反应生成氯化铁，足量碘与铁反应生成碘化亚铁。运用原子结构和元素 周期律简要说明导致产物中铁元素价态不同的原因答案：（1）.HO +2e - H2 T +2OH （或 2H+ +2e - H2 T ） 2 分）；还原（1 分） 56L （2 分）.海水呈弱碱性，氯气在海水中发生副反应 CI2 + OH-ClO- + Cl -+HO,造成损耗。加入 硫酸可中和海水的弱碱性避免副反应发生。（3分）3Br 2 + 3Na2CNaBrQ + 5NaBr + 3CO 2 T （ 2 分）.加入澳化钠溶液，搅拌，静置，分液（2分）.氯和碘处于同一主族，原子最外层都有 7个电子，由于碘原子电子层数比氯多，原子 核对最外层电子吸引力弱，所以碘得电子能力弱，单质的氧化性比氯弱，无法将铁元素氧化到 +3价。（3分）I次预习内容侯德榜制碱法和工业制硫酸(25)。(5) .检验NaCO吸U仪Br2后的溶液中是否含有 CO* 2- 3 4 5。请设计相关实验方案。可供选择的试剂有：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)尽可能地吹出溶液中的澳；(22)富集海水中的澳(4分)