2020魯科版化學(xué)必修2第1章微項目海帶提碘與海水提溴

1、微項目海帶提碘與海水提澳體驗元素性質(zhì)遞變規(guī)律的實際應(yīng)用一、海帶提碘海帶、紫菜等藻類植物中含有豐富的碘元素，燃燒的灰燼中碘元素以碘化物 的形式存在。實驗室里從海帶灰中提取碘單質(zhì)的流程如下：海帶灰3二三三含I溶 液殘渣含暝水溶波r.此理問題探究：1 .第步灼燒海帶用到哪些儀器？提示：培竭、地竭鉗、泥三角、三腳架、酒精燈、玻璃棒。2 .第步獲取含 溶液的操作名稱是什么？提示：過濾。3 .書寫第步反應(yīng)的離子方程式，并分析還可選取哪些物質(zhì)作為此反應(yīng)的 氧化劑，具依據(jù)是什么？提示：Cl2+2=I2+2C；由元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律知：氧化 性Cl2>Br2>l2,因為氯水、濱水均可作提取

2、碘的氧化劑；從氧化性強(qiáng)弱角度分析： FeCl3、H2O2也可用作提取碘的氧化劑。4 .第步實驗操作的名稱是什么？選擇萃取劑的條件是什么？本實驗的萃 取劑可選用什么物質(zhì)？提示：萃取分液。萃取劑的條件是萃取劑和原溶劑互不相溶，二者是溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度本實驗可選用苯、四氯化碳、汽油作萃取劑，不用酒精作萃取劑5 .如何將碘單質(zhì)從四氯化碳溶液中提取出來?提示：（1）根據(jù)I2和CC14熔沸點不同，可用蒸儲的方法得到碘單質(zhì)。（2）反萃取法：具體步驟如下續(xù)的 四氯 化碳 源液汰 YiOH浮海提藹、肄 置、分澧水層：含,I J0靛海施含L的過連固態(tài)睢 k>懸濁液,單質(zhì)四氧化碳、海

3、水提澳電解用油姆嫡碗水.NaCl 母淡 口! 不上簿空， L伸索氣皿出端第高怖過周水而而-淡一度浜問題探究:1 .為什么選曬鹽后的苦鹵而不是海水作為提取澳單質(zhì)的原料？提示：苦鹵中Br一的濃度比海水大得多。2 .向苦鹵中通入 C12繼而通入熱空氣可得粗澳，在此過程中體現(xiàn)了澳的哪 些性質(zhì)？提示：（1）澳的氧化性不如氯氣強(qiáng)，可用置換法制備澳單質(zhì)；（2）澳易揮發(fā),因此可用熱空氣從溶液中分離出來。3 .如何由粗澳制備高純度澳？提示：吹出的澳蒸氣和吸收劑SO2、H2O發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為HBr,然后再用 氯氣將其氧化得到澳單質(zhì)。拓展升華1 .物質(zhì)分離與提純的基本思路是什么？常見的物質(zhì)分離方法有哪些？提示：分析

4、被提純物質(zhì)與其他物質(zhì)性質(zhì)（包括物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)）的差異、 選擇適宜的分離方法。常見的物質(zhì)分離方法有過濾、結(jié)晶、蒸儲、萃取、升華、 反萃取法等。2 .使用反萃取法分離和提純物質(zhì)的操作過程要求是什么？提示：（1）除雜試劑必須過量；（2）過量試劑必須除盡（因過量試劑會形成新的 雜質(zhì)）；（3）除雜途徑必須選最佳。3 .實驗室如何制備澳單質(zhì)？請比較實驗室提取澳單質(zhì)與工業(yè)提取澳的異同？提示：實驗室制備澳的原理：MnO2+2NaBr+3H2SO4 :2NaHSO4 +MnSO4+2H2O+Br2f。實驗室制備澳和工業(yè)制備澳的相同點：都是 BJ被氧化 得Br2；不同點：工業(yè)提取澳需經(jīng)過復(fù)雜的富集、分離、提純

5、等生產(chǎn)工藝流程。4 .工業(yè)上常利用電解飽和食鹽水的方法提取氯氣，本項目中利用氧化劑來 提取碘單質(zhì)和澳單質(zhì)。請結(jié)合元素周期律知識解釋采用不同方法提取氯、澳、碘 單質(zhì)的原因。提示：根據(jù)周期表中元素性質(zhì)遞變規(guī)律知氯氣的氧化性較強(qiáng)， 需要氧化性更 強(qiáng)，價格更貴的氧化劑才能制得，綜合考慮獲取多種物質(zhì)，降低生產(chǎn)成本等因素， 采用電解的方法制備氯氣更合適。 而澳、碘單質(zhì)的氧化性較弱，容易被廉價的氧 化劑 氯氣氧化置換制得。時點訓(xùn)練1 .欲將固體碘與食鹽的混合物分離開，最好的方法是 （）A.溶解、過濾B.溶解、結(jié)晶C.溶解、力口 AgNO3,過濾D.加熱升華D 固體碘加熱可以升華，遇冷結(jié)晶。2 .下列說法不正

6、確的是（）所：的芾 （）一番液V 溶液 件IA.圖I振蕩后靜置，上層溶液顏色變淺或消失B.圖R所示裝置用酒精提取濱水中的澳C.用CC14提取澳水中的Br2D.在溶液中先加入氯水再加入 CC14,振蕩、靜置、觀察下層溶液顯橙色, 檢驗Br的存在B A正確，Br2+2NaOH=NaBr+ NaBrO+H2O,上層溶液顏色變淺或消失；B不正確，酒精易溶于水，不能用酒精萃取濱水中的澳；C正確，可以用CC14萃取濱水中的澳；D正確，2BJ+Cl2=Br2+2C，CC14比水密度大，Br2 溶于CC14,所以下層顯橙色。3.向NaI和NaBr的混合溶液中通入足量的C12,充分反應(yīng)后將溶液蒸干， 灼燒殘余物

7、，最后剩下的物質(zhì)是()A. NaCl、I2、CI2B. NaCl、I2C. NaCl、NaBrD. NaClD 通入足量的Cl2,溶液中的NaI、NaBr均完全反應(yīng)，2NaI+Cl2=2NaCl + l2,2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2,因為Br2易揮發(fā)，I2易升華，因此將溶液蒸干、 灼燒后只剩下NaCL 4.海水提澳過程中將BL氧化成Br2,可向其中加入氧化劑，合適的是()A.酸性KMnO4溶液B.氯水C. FeCl3溶液D.碘水B Fe和I2的氧化性都不如Br2的強(qiáng)，C、D不正確；酸性KMnO4溶液能 氧化Br,但不適合工業(yè)生產(chǎn)用，KMnO4價格比較貴。5 .海帶中含有豐富的碘。為

8、了從海帶中提取碘，某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計并 進(jìn)行了以下實驗：請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)步驟灼燒海帶時，除需要三腳架、泥三角外，還需要用到的實驗儀器是(從下列儀器中選出所需的儀器，將標(biāo)號字母填寫在空白處 )0A.燒杯 B.表面皿 C.培竭 D.酒精燈 E.干燥器(2)步驟一定發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類型是。A.化合反應(yīng)B.分解反應(yīng) C.氧化還原反應(yīng)(3)步驟所用的主要儀器是 。步驟的實驗操作名稱是 。(4)操作中，使用玻璃棒的是 (填序號)。(5)請設(shè)計簡單實驗，驗證提取碘后的水溶液中是否含有碘單質(zhì)。 解析(1)灼燒固體時還用到培竭和酒精燈。(2)經(jīng)步驟使碘離子變?yōu)榈鈫钨|(zhì)，發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(3)分液的主要儀器

9、是分液漏斗。分離固體和溶液用過濾的方法。(4)能使用玻璃棒的是 灼燒、浸泡(溶解)和過濾。(5)利用淀粉遇I2變藍(lán)檢驗。答案(1)CD (2)C (3)分液漏斗 過濾(4)(5)取少量提取碘后的水溶液于試管中，加入幾滴淀粉試液，觀察是否出現(xiàn) 藍(lán)色(如果變藍(lán)，說明有單質(zhì)碘)6 .海水中澳元素以Bb形式存在，工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取澳的 工藝流程如圖：(1)步驟反應(yīng)的離子方程式是, 步驟反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(2)從理論上考慮，下列物質(zhì)也能吸收 Br2的是(填序號)。A. NaOHB. FeCl2C. Na2SO3D. H2O(3)步驟中氧化劑是 ,若反應(yīng)中生成2 mol HBr,則消耗mol

10、 SO2。(4)根據(jù)上述反應(yīng)判斷SO2、Cl2、Br2三種物質(zhì)氧化性由強(qiáng)到弱的順序解析 讀懂流程圖，可以寫出 2Br +Cl2=Br2+2Cl , SO2+ Br2+ 2H2O=2HBr+ H2SO4。(2)只從理論上考慮，NaOH具有強(qiáng)堿性，能吸收 Br2, Fe2+、SO3一具有還原性也能吸收 Br2,但Br2在水中的溶解度較小，不能充分吸 收。(3)Br2 + SO2+2H2O=H2SO4+2HBr,該反應(yīng)中氧化劑為 Br2,還原劑為SO2,反應(yīng)中每生成2 mol HBr ,則消耗1 mol SO2。(4)最后再向含HBr的溶液中通入 適量C12,蒸儲得到Br2。經(jīng)過上述反應(yīng)過程知氧化性

11、由強(qiáng)到弱的順序為Cl2>Br2>SO2。答案(1)2Br + Cl2=B2 + 2ClSO2+ Br2+ 2H2O=H2SO4+ 2HBr(2)ABC (3)Br2 1(4)Cl2>Br2>SO27 .通過海水晾曬可得粗鹽，粗鹽中除含有 NaCl外，還含有MgCl2、CaCl2、 Na2SO4以及泥沙等雜質(zhì)。制備精鹽的各步操作流程如下：沉淀溶翳溶液 NQH溶股 溶液逆通粗鹽 g1上餐號.一笈個4-號? HC1蒸發(fā)的 (1)在第步蒸發(fā)過程中要用玻璃棒攪拌，目的是(2)第、步操作的目的分別是除去粗鹽中的Na2SO4和CaCl2,需要加入的試劑依次是(填化學(xué)式)。(3)第步操作中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 O(4)在第步操作中，選擇的除雜試劑不能是KOH溶液，理由是 O(5)第步操作中，需要的儀器有 、。解析(1)在第步蒸發(fā)過程中要用玻璃棒攪拌，目的是防止液體局部受 熱溫度過高，造成液滴飛濺。(2)第步操作的目的是除去粗鹽中的硫酸鈉，則 需要加入過量BaCl2溶液，第步操作是為了除去 CaCl2及過量的BaC®則需 要加入過量Na2CO3溶液。(3)第步操作的目的是除去濾液中過量的氫氧化鈉和 碳酸鈉，所以發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaOH + HCl=