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
新知预习
1.卤族元素化学性质的递变规律(F→I)
(1)相似性。卤素原子最外层电子数都为7,都能形成气态氢化物(通式为HX),最高价氧化物对应的水化物化学式为HXO4(F除外),单质具有氧化性。
(2)递变性。
①单质氧化性逐渐减弱。 ②卤素离子还原性逐渐增强。 ③气态氢化物稳定性逐渐减弱。 ④单质与氢气反应的能力逐渐减弱。 (3)溴、碘单质物理性质比较
性质 颜色 状态[来源:学_科_网Z_X_X_K] 溶 水中[来源:解 性 学#科#网] 有机溶剂中 特性 Br2 深红棕色 液体 溶解度不大[来源:学科网] 易溶 易挥发、有毒 易溶 ①易升华 ②使淀粉变蓝 溶解度不大 I2 紫黑色 固体 2.卤素单质的氧化性:F2>Cl2>Br2>I2。3.萃取与分液 (1)萃取原理。
利用某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作萃取。将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作,叫作分液。
(2)实验步骤。
加萃取剂(如图Ⅰ)——振荡萃取(如图Ⅱ)——静置分层(如图Ⅲ)——分液(如图Ⅳ):
4.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。 6.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,常选用氯气作为氧化剂,反应原理为
Cl2+2Br-=2Cl-+Br2。
【微思考1】可否用酒精萃取溴水中的溴?
【微思考2】灼烧海带时用到哪些仪器?
项目活动一 1.从海带中提取碘
问题探究
(1)海带中的碘元素主要以I-的形式存在,提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2,再萃取出来。可用什么氧化剂?
(2)画出从海带中提取碘的简单流程图。
(3)若要分离碘的CCl4溶液分别得到碘和CCl4,应采用什么方法?(已知四氯化碳的沸点是 77 ℃,碘单质的沸点是184.35 ℃)
【归纳小结】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。
【典例剖析】
例1从海带中提取碘单质的工艺流程如下。下列关于海带制碘的说法,不正确的是( ) 干海带 液
A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌 B.含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生氧化反应 C.在碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色 D.碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液,该操作为“萃取”
海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶I2 例2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如图 甲
所
示
实
验
：
请回答下列 问题： （1）实验时灼烧海带应在 填仪器名称）内进行． （2）步骤④中反应的离子方程式是 ． （3）步骤⑤中应选用的一种溶剂X可以是 （填试剂名称）． （4）上述流程中的实验操作包括如图乙中的 按操作顺序选填代号）． （5）请设计一个简单的实验方案，检验提取碘后的溶液中是否还含有单质碘： 2.从海水中提取碘
海水中碘的总储量很大,但由于其浓度很低,因此,目前工业生产中并不是直接由海水提取碘。海洋中的某些植物具有富集碘的能力,如海带。从海产品中提取碘是工业上获取碘的一种途径。
项目活动二海水提溴
问题探究
(1)海水中的溴元素主要以Br-的形式存在,99%存在于海洋中，因此溴被称为“海洋元素”；苦卤是从海水中提取溴的主要原料。可用何种氧化剂将溴离子氧化?
(2)海水提溴
典例剖析
例1.目前海水提溴的主要方法是空气吹出法工艺,以下推断不合理的是( ) A.热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质
B.SO2吸收溴的化学方程式为SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr C.流程中只涉及溴元素被氧化的过程
D.没有采用直接蒸馏含溴海水得到单质溴的主要原因是为了节能
例2 海水提溴中
(1)步骤②反应的离子方程式是 。
(2)步骤④反应的化学方程式是 。从理论上考虑,下列物质也能吸收Br2的是 。
A.NaOH B.FeCl2 C.Na2SO3 D.H2O
(3)步骤蒸馏的过程中,温度应控制在80~90 ℃。温度过高或过低都不利于生产,请解释原因 。
(4)为什么不直接用“溴水混合物Ⅰ”而要用“溴水混合物Ⅱ”进行蒸馏得到液溴? 。
【课堂检测】
1.海带中含碘元素,有人设计如下步骤来提取碘:①通足量氯气 ②将海带烧成灰,向海带灰中加水搅拌 ③加入CCl4振荡 ④过滤 ⑤用分液漏斗分液。合理的操作顺序是( )
A.②—④—①—③—⑤ B.②—①—③—④—⑤ C.①—③—⑤—②—④
D.③—①—②—⑤—④
2．NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质，如图所示。下列说法正确的是( )
A．25 ℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大 B．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂 C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应 D．图中所示转化反应都是氧化还原反应 3.下列关于海水制碘的说法，不正确的是( ) A．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌
B．含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应 C．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色
D．碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”
4．氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。模拟工业制备氢溴酸的流程如图所示：
回答下列问题：
(1)混合①中发生反应的离子方程式为_________________________________。 (2)混合②中加入试剂a是________________________。
(3)加入Na2SO3的目的是除去过量的Br2，但要防止过量，原因是__________________(请用离子方程式表示)。
(4)工业氢溴酸常带有淡淡的黄色，可能的原因是：①含Fe3＋，②含Br2，③含Fe3＋和Br2。只用下列一种试剂就能分析产生淡黄色的原因，该试剂是____(填字母)。
5.．碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I－的形式存在，几种粒子之间的转化关系如图所示：
下列说法中不正确的是( )
A．用淀粉KI试纸和食醋检验加碘盐时淀粉KI试纸会变蓝
B．足量Cl2能使湿润的、已变蓝的淀粉KI试纸褪色的原因可能是5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl
C．由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>I2>IO－3
D．途径Ⅱ中若生成1 mol I2，则反应中转移的电子数为10NA
