1、第二章第二章 开发海水中的卤素资源开发海水中的卤素资源第三节第三节 从海水中提取溴和碘（第四课时）从海水中提取溴和碘（第四课时）从海水中提取溴和碘从海水中提取溴和碘溴的存在溴的存在溴的天然资源主要存在于溴的天然资源主要存在于海水海水中，陆地上的溴含量很中，陆地上的溴含量很低。由于海水量巨大，海水中的溴含量占地球上总资低。由于海水量巨大，海水中的溴含量占地球上总资源量的源量的99%，所以我们所用到的，所以我们所用到的单质溴单质溴主要从主要从海水海水中中提取得来。提取得来。）碘（I2）缺碘缺碘大脖子病大脖子病 碘及其化合物有很多用途：我们最熟悉的有碘及其化合物有很多用途：我们最熟悉的有加碘盐加碘盐
2、碘酒碘酒碘的存在和提取碘的存在和提取 土壤中的碘随水流入海洋，所以大量的碘留在洋海中，土壤中的碘随水流入海洋，所以大量的碘留在洋海中，因此因此海洋海洋就成为自然界的就成为自然界的碘库碘库。虽然海水中碘的总藏量很大，但由于其虽然海水中碘的总藏量很大，但由于其浓度很低浓度很低，目前工业并不直接由海水提取碘。海洋植物如目前工业并不直接由海水提取碘。海洋植物如海带、马海带、马尾藻尾藻等有吸附碘离子的特殊能力，它们能把碘富集到海等有吸附碘离子的特殊能力，它们能把碘富集到海水中的水中的1010万倍以上。万倍以上。从海产品（如海带等）中提取碘是从海产品（如海带等）中提取碘是工业获取碘的重要途径。工业获取碘的
3、重要途径。一、海水提溴一、海水提溴Br浓度浓度 海水海水 0.0672 g/L卤水（卤水（晒盐之后）晒盐之后）2.53 g/LBrBr 在各种溶液中的浓度在各种溶液中的浓度海水提溴的第一步骤第一步骤是：，我国目前从食盐化工的 中提取溴。浓缩浓缩尾料液尾料液实验探究：哪些氧化剂可以使实验探究：哪些氧化剂可以使BrBr转化为转化为BrBr2 2？探究探究1：往溴化钠溶液加双氧水：往溴化钠溶液加双氧水，并用四氯化碳，并用四氯化碳 萃取。萃取。提示：加热、在酸性条件下反应速度可以加快提示：加热、在酸性条件下反应速度可以加快探究探究2：往溴化钠溶液滴加高锰酸钾溶液：往溴化钠溶液滴加高锰酸钾溶液 探究探究
4、3：往溴化钠溶液滴加新配制的氯水：往溴化钠溶液滴加新配制的氯水 探究探究4：往溴化钠溶液中通入氧气：往溴化钠溶液中通入氧气问题：工业上选择哪种氧化剂？问题：工业上选择哪种氧化剂？常见氧化剂常见氧化剂的比较的比较常见氧化剂与溴化钠反应的化学方程式：常见氧化剂与溴化钠反应的化学方程式：2NaBr+2NaBr+ClCl2 2 Br Br2 2+2NaCl+2NaCl 2NaBr+2NaBr+H H2 2O O2 2+H+H2 2SOSO4 4 BrBr2 2+Na+Na2 2SOSO4 4+2H+2H2 2O O；10NaBr+10NaBr+2 2KMnOKMnO4 4+8H+8H2 2SOSO4
5、4BrBr2 2+2MnSO+2MnSO4 4+5Na+5Na2 2SOSO4 4+K+K2 2SOSO4 4+8H+8H2 2O O 常见氧化剂的价格常见氧化剂的价格价格（万元价格（万元/吨）吨）ClCl2 20.1550.155H H2 2SOSO4 40.850.85KMnOKMnO4 43.43.4H H2 2O O2 21.41.4问题：怎样把问题：怎样把BrBr2 2从混合液中提取出来？从混合液中提取出来？实际工业生产没有采用萃取，而是仍然延续实际工业生产没有采用萃取，而是仍然延续1919世世纪初法国化学家使用的方法，就是纪初法国化学家使用的方法，就是鼓入热空气或水蒸鼓入热空气或水
6、蒸气，气，使溴和水蒸气一起挥发出来，冷凝后得到粗溴，使溴和水蒸气一起挥发出来，冷凝后得到粗溴，再将粗溴精制就可以得到纯度很高的溴了。再将粗溴精制就可以得到纯度很高的溴了。这个方法这个方法也是目前工业大规模海水提溴的惟一成熟方法。也是目前工业大规模海水提溴的惟一成熟方法。实验方法：实验方法：（1）用蒸馏法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。）用蒸馏法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。（2）向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质。）向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质。（3）向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入盛）向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴
7、单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内。有二氧化硫溶液的吸收塔内。（4）向吸收塔中溶液内通入适量的氯气。）向吸收塔中溶液内通入适量的氯气。（5）用）用CCl4萃取吸收塔中溶液里的溴单质。萃取吸收塔中溶液里的溴单质。海水海水日光蒸发日光蒸发分离分离纯溴纯溴尾料液尾料液浓缩浓缩Cl2水蒸气水蒸气冷凝冷凝粗溴粗溴精制精制提取溴的流程提取溴的流程食盐食盐化学方程式：化学方程式：2NaBr Cl2Br2 2NaClBr2 SO2 2H2O 2HBr H2SO42HBr Cl2 Br2 2HCl总结：提溴步骤总结：提溴步骤三步骤三步骤:浓缩浓缩氧化氧化提取提取 走进提溴工厂二、海带提碘二、海带提碘讨论：讨论：
8、（1 1）为什么要灼烧干的海带？）为什么要灼烧干的海带？（2 2）海带灰中的碘元素以什么形式存在，如何检验？）海带灰中的碘元素以什么形式存在，如何检验？（3 3）最终得到的碘单质如何提取出来？）最终得到的碘单质如何提取出来？实验方案设计：实验方案设计：探究提示探究提示（1 1）海带灰中有不溶于水的物质。）海带灰中有不溶于水的物质。（2 2）碘和四氯化碳的沸点：）碘和四氯化碳的沸点：碘：碘：184.4 oc 四氯化碳：四氯化碳：76.8 oc以四人为一组设计以四人为一组设计一个一个海带提碘实验方案。海带提碘实验方案。要求：参考工业海水提溴流程图，写成流程图形式。要求：参考工业海水提溴流程图，写成
9、流程图形式。工业海带提碘流程图工业海带提碘流程图海带海带灼烧灼烧溶解溶解悬浊液悬浊液过滤过滤通氯气通氯气含含I I2 2的水溶液的水溶液含含I I的溶液的溶液加四氯化碳加四氯化碳（萃取）（萃取）含含I I2 2的四氯的四氯化碳溶液化碳溶液蒸馏蒸馏固体碘固体碘海带灰海带灰实验方法：实验方法：（1）称取称取3g干海带，用刷子把干海带表面的附着物刷净（干海带，用刷子把干海带表面的附着物刷净（不要不要用水洗，有用水洗，有I I-）。）。将海带剪碎，用酒精润湿（将海带剪碎，用酒精润湿（便于灼烧便于灼烧）后，放）后，放在坩埚中。在坩埚中。（2）用酒精灯用酒精灯灼烧灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全成灰，停止加
10、盛有海带的坩埚，至海带完全成灰，停止加热，冷却。热，冷却。（3）将海带灰转移到小烧杯中，再向烧杯中加入将海带灰转移到小烧杯中，再向烧杯中加入10ml蒸馏水，蒸馏水，搅拌，煮沸搅拌，煮沸2min3min，使可溶物，使可溶物溶解，过滤溶解，过滤。（4）向滤液中滴入几滴向滤液中滴入几滴硫酸硫酸，再加入约，再加入约1ml H2O2溶液，观察现溶液，观察现象。取少量上述滤液，滴加几滴淀粉溶液，观察现象。象。取少量上述滤液，滴加几滴淀粉溶液，观察现象。从海带中提取碘从海带中提取碘实验现象：实验现象：加入加入H2O2溶液后，溶液由无色变为溶液后，溶液由无色变为深黄色深黄色；加入；加入淀粉淀粉溶液后，溶液后，
11、溶液又变为溶液又变为深蓝色深蓝色。化学方程式：化学方程式：2KI+H2O2+H2SO4 I2+K2SO4+2H2O对比对比:比较海水提溴和海带提碘的异同点。比较海水提溴和海带提碘的异同点。海水海水日光蒸发日光蒸发食盐食盐尾料液尾料液（卤水）（卤水）通氯气通氯气溴水溴水通水蒸气通水蒸气或热空气或热空气粗溴粗溴 精制精制纯溴纯溴海带海带灼烧灼烧溶解溶解悬浊液悬浊液过滤过滤通氯气通氯气含含I I2 2的水溶液的水溶液含含I I的溶液的溶液加四氯化碳加四氯化碳（萃取）（萃取）含含I I2 2的四氯的四氯化碳溶液化碳溶液蒸馏蒸馏固体碘固体碘海带灰海带灰归纳总结：海水中物质提取的一般的思路。归纳总结：海水中物质提取的一般的思路。【作业作业】学案学案工业提溴流程图工业提溴流程图海水海水日光蒸发日光蒸发食盐食盐尾料液尾料液（卤水）（卤水）通氯气通氯气溴水溴水通水蒸气通水蒸气粗溴粗溴 精制精制纯溴纯溴
