第1章 微项目　海带提碘与海水提溴-体验元素性质递变规律的实际应用 讲义-（2019新版）鲁科版高中化学高一必修二.doc

1、微项目海带提碘与海水提溴体验元素性质递变规律的实际应用1通过海带提碘活动和海水提溴工艺流程的设计，建立真实复杂系统中物质富集、分离、提取的基本思路。2通过海带提碘活动和海水提溴工艺流程的设计，体会元素周期律、元素周期表在分析、解决实际问题中的价值。必备知识1Br2、I2的物理性质色、态密度溶解性特性CCl4溶液溴深红棕色液体均比水的大水中：微溶；有机溶液中：易溶易挥发橙红或红棕色碘紫黑色固体易升华紫红色2.萃取与分液(1)萃取利用某种溶质在两种互不相溶的溶剂里溶解能力的不同，用一种溶剂(萃取剂)将其从原溶剂中提取出来的方法叫萃取。萃取后，可以用分液漏斗把互不相溶的两种液体分开，从而达到提取某物

2、质的目的。(2)操作步骤(3)注意事项萃取剂必须具备的三个条件：萃取剂和原溶剂互不相溶、不反应；萃取剂和溶质互不发生反应；溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。萃取和分液的主要仪器是分液漏斗。3海带提碘(1)Cl2的氧化性比I2强，Cl22KI=I22KCl。(2)淀粉遇I2显蓝色，可利用该特性来检验碘是否存在。实验室里，从海带灰中提取碘单质包括浸取、过滤、氧化、萃取四个步骤。其中将碘离子氧化为碘单质是提取的关键步骤，所选择的氧化剂的氧化性应强于碘单质，氯水、溴水均可以用作提取碘单质实验中的氧化剂。4海水提溴从海水中提取溴，一般要经历浓缩、氧化和提取三个步骤。在海水提溴的化工生产中，

3、常选用氯气作为氧化剂，反应原理为Cl22Br=Br22Cl。5分离和提纯的一般方法(1)物理方法：过滤、蒸发结晶、蒸馏或分馏、萃取、分液、升华等。(2)化学方法：沉淀法、洗气法、转化法等。项目活动1海带提碘海带、紫菜等藻类植物中含丰富的碘元素。碘元素在海带中以碘化物的形式存在。问题探究1预测海带中碘化物的水溶性。提示：易溶于水。根据同主族元素形成的结构类似的化合物，性质类似，大多数金属氯化物易溶于水，故预测海带中碘化物易溶于水。2如何从干海带中获得碘化物？提示：先将干海带放在坩埚中灼烧成灰，将海带灰用水浸泡，过滤，得含碘化物的水溶液。3如何将碘化物转化为单质碘？并用离子方程式表示。提示：向含碘

4、化物的水溶液中加入氯水或溴水或在酸性条件下加入双氧水，可实现转化。离子方程式为Cl22I=I22ClBr22I=I22BrH2O22I2H=2H2OI24如何从含碘水溶液中获得纯净的单质碘？提示：向含碘水溶液中加入CCl4(或苯、汽油)进行萃取、分液，得到碘的四氯化碳(或苯、汽油)溶液，再用蒸馏法可获得碘。也可用反萃取法获得碘，步骤如下：碘与浓NaOH溶液的反应为3I26NaOH=5NaINaIO33H2O，加H2SO4后的反应为5IIO6H=3I23H2O。探究总结1海带提碘流程2物质的分离与提纯(1)分离和提纯的原则。“不增”不能引入新的杂质；“不减”不能减少被提纯物质；“易分”杂质或反应

5、后的杂质易与被提纯物质分离；“易复原”被提纯的物质要容易复原。(2)注意事项。为除尽杂质，除杂试剂需过量。加入试剂的原则：后面的试剂要把前面过量的试剂除尽。沉淀完全的判断方法是在上层清液中(或取少量上层清液置于小试管中)滴加沉淀剂，如果不再产生沉淀，说明沉淀已经完全。3物质分离提纯的基本思路项目活动2海水提溴空气吹出法是目前用于从天然海水中提取溴的最成熟的工业方法，其流程如图所示。问题探究1为什么选晒盐后的苦卤而不是海水作为提取溴单质的原料？提示：苦卤中Br的浓度比海水大得多。2向苦卤中通入Cl2继而通入热空气可得粗溴，在此过程中体现了溴的哪些性质？提示：(1)溴的氧化性不如氯气强，可用置换法

6、制备溴单质；(2)溴易挥发，因此可用热空气从溶液中分离出来。3实验室常用MnO22NaBr3H2SO42NaHSO4MnSO42H2OBr2来制备Br2。请比较实验室提取溴与工业提取溴有何异同？提示：实验室制备溴和工业制备溴的相同点：都是Br被氧化得Br2；不同点：工业提取溴需经过复杂的富集、分离、提纯等生产工艺流程。4工业上常利用电解饱和食盐水的方法提取氯气，本项目中利用氧化剂来提取碘单质和溴单质。请结合元素周期律知识解释采用不同方法提取氯、溴、碘单质的原因。提示：根据周期表中元素性质递变规律知氯气的氧化性较强，需要氧化性更强，价格更贵的氧化剂才能制得，综合考虑获取多种物质，降低生产成本等因

7、素，采用电解的方法制备氯气更合适。而溴、碘单质的氧化性较弱，容易被廉价的氧化剂氯气氧化置换制得。1欲将固体碘与食盐的混合物分离开，最好的方法是()A溶解、过滤B溶解、结晶C溶解、加AgNO3，过滤D加热升华D固体碘加热可以升华，遇冷结晶。2选择萃取剂将碘水中的碘萃取出来，这种萃取剂应具备的性质是()A不溶于水，且必须易与碘发生化学反应B不溶于水，且比水更容易使碘溶解C不溶于水，且必须比水密度大D不溶于水，且必须比水密度小答案B3下列说法不正确的是()A图振荡后静置，上层溶液颜色变浅或消失B图所示装置用酒精提取溴水中的溴C用CCl4提取溴水中的Br2D在溶液中先加入氯水再加入CCl4，振荡、静置

8、、观察下层溶液显橙色，检验Br的存在BA正确，Br22NaOH=NaBrNaBrOH2O，上层溶液颜色变浅或消失；B不正确，酒精易溶于水，不能用酒精萃取溴水中的溴；C正确，可以用CCl4萃取溴水中的溴；D正确，2BrCl2=Br22Cl，CCl4比水密度大，Br2溶于CCl4，所以下层显橙色。4向NaI和NaBr的混合溶液中通入足量的Cl2，充分反应后将溶液蒸干，灼烧残余物，最后剩下的物质是()ANaCl、I2、Cl2 BNaCl、I2CNaCl、NaBr DNaClD通入足量的Cl2，溶液中的NaI、NaBr均完全反应，2NaICl2=2NaClI2，2NaBrCl2=2NaClBr2，因为

9、Br2易挥发，I2易升华，因此将溶液蒸干、灼烧后只剩下NaCl。5下列叙述不正确的是 ()A仅用试管、胶头滴管、溴水、KI淀粉溶液比较Br2与I2的氧化性的强弱B利用烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗及溴水和CCl4能除去NaBr溶液中的少量NaI(忽略夹持装置)C在KI淀粉溶液中通入氯气，溶液变蓝，说明氯气能与淀粉发生显色反应D向FeI2溶液中通入少量Cl2，再滴加少量CCl4，振荡、静置，下层液体为紫色CKI淀粉溶液中通入Cl2，溶液变蓝，说明Cl2氧化了I，生成I2。6海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，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：(1)步骤灼烧海带时，除需要

10、三脚架、泥三角外，还需要用到的实验仪器是_(从下列仪器中选出所需的仪器，将标号字母填写在空白处)。A烧杯B表面皿C坩埚D酒精灯E干燥器(2)步骤一定发生的化学反应类型是_。A化合反应B分解反应C氧化还原反应(3)步骤所用的主要仪器是_。步骤的实验操作名称是_。(4)操作中，使用玻璃棒的是_(填序号)。(5)请设计简单实验，验证提取碘后的水溶液中是否含有碘单质。_。解析(1)灼烧固体时还用到坩埚和酒精灯。(2)经步骤使碘离子变为碘单质，发生氧化还原反应。(3)分液的主要仪器是分液漏斗。分离固体和溶液用过滤的方法。(4)能使用玻璃棒的是灼烧、浸泡(溶解)和过滤。(5)利用淀粉遇I2变蓝检验。答案(

11、1)CD(2)C(3)分液漏斗过滤(4)(5)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，说明有单质碘)7海水中溴元素以Br形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图： (1)步骤反应的离子方程式是_，步骤反应的化学方程式是_。(2)从理论上考虑，下列物质也能吸收Br2的是_(填序号)。ANaOH BFeCl2CNa2SO3 DH2O(3)步骤中氧化剂是_，若反应中生成2 mol HBr，则消耗_mol SO2。(4)根据上述反应判断SO2、Cl2、Br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是_。解析(1)读懂流程图，可以写出2BrCl2=Br22Cl，

12、SO2Br22H2O=2HBrH2SO4。(2)只从理论上考虑，NaOH具有强碱性，能吸收Br2，Fe2、SO具有还原性也能吸收Br2，但Br2在水中的溶解度较小，不能充分吸收。(3)Br2SO22H2O=H2SO42HBr，该反应中氧化剂为Br2，还原剂为SO2，反应中每生成2 mol HBr，则消耗1 mol SO2。(4)最后再向含HBr的溶液中通入适量Cl2，蒸馏得到Br2。经过上述反应过程知氧化性由强到弱的顺序为Cl2Br2SO2。答案(1)2BrCl2=Br22ClSO2Br22H2O=H2SO42HBr(2)ABC(3)Br21(4)Cl2Br2SO28通过海水晾晒可得粗盐，粗盐

13、中除含有NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。制备精盐的各步操作流程如下： (1)在第步蒸发过程中要用玻璃棒搅拌，目的是_。(2)第、步操作的目的分别是除去粗盐中的Na2SO4和CaCl2，需要加入的试剂依次是_(填化学式)。(3)第步操作中发生反应的化学方程式为_。(4)在第步操作中，选择的除杂试剂不能是KOH溶液，理由是_。(5)第步操作中，需要的仪器有_、_、_、_。解析(1)在第步蒸发过程中要用玻璃棒搅拌，目的是防止液体局部受热温度过高，造成液滴飞溅。(2)第步操作的目的是除去粗盐中的硫酸钠，则需要加入过量BaCl2溶液，第步操作是为了除去CaCl2及过量的BaCl2，则需要加入过量Na2CO3溶液。(3)第步操作的目的是除去滤液中过量的氢氧化钠和碳酸钠，所以发生反应的化学方程式为NaOHHCl=NaClH2O，Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2。(4)不能用KOH溶液、会引入新杂质K。答案(1)防止液体局部受热温度过高，造成液滴飞溅(2)BaCl2、Na2CO3(3)NaOHHCl=NaClH2O，Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2(4)会引入新杂质K(5)漏斗烧杯玻璃棒铁架台(带铁圈)9