从海水中提取溴、从海带中提取碘 课件 2023-2024学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

新苏教版

必修一

从海水中提取溴、从海带中提取碘2.氯、溴、碘单质间的置换反应实验操作实验现象反应的化学方程式①溶液______②下层溶液显________色_____________________①溶液______②下层溶液显________色_____________________①溶液______②下层溶液显________色_____________________分层橙红Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2分层紫红Cl2＋2KI===2KCl＋I2分层紫红Br2＋2KI===2KBr＋I2二、溴、碘的提取及应用(一)溴的提取及应用1．海水提溴常选用氯气作氧化剂，一般要经历浓缩、氧化、提取等步骤涉及的主要化学反应如下：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2(制粗溴)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBrCl2＋2HBr===2HCl＋Br22．溴及其化合物的应用溴多用于制备药物、感光剂等。如过去常用的消毒药剂“红药水”中就含有溴元素；溴化钾、溴化钠、溴化铵等可配成镇静剂，青霉素等药物生产也需要溴；溴还是制造农业杀虫剂、阻燃剂的原料；溴化银具有感光性，可被用作医疗X射线胶片上的感光剂。(二)从海带中提取碘1．从海带中提取碘工业上以具有富集碘能力的海藻(如海带等)为原料获取碘：化学反应原理：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2。2．加碘盐中的碘元素存在形式：食盐中加“碘”以________形式存在。检验原理：________________________，淀粉遇碘单质变________。3．碘及其化合物的重要应用(1)碘是重要的药用元素，可以用来生产含碘食品。(2)__________用于人工降雨。

蓝AgI特别提醒碘是人体必需的微量元素，是维持人体甲状腺正常功能所必需的元素。当人体缺碘时就会患甲状腺肿大，人们主要从饮水、粮食、蔬菜和周围环境中获取碘。多食海带、海鱼等含碘丰富的食品，对于防治甲状腺肿大很有效。在我国缺碘地区，人们主要通过食用加碘盐来补充碘元素。[即时自测]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)海水中含有溴单质。(

)(2)海带中含有的碘为化合态。(

)(3)将碘和砂子分离开可用升华法。(

)(4)用淀粉溶液可以检验加碘食盐中的碘。(

)(5)将CCl4加入Br2水中，上层呈橙红色。(

)(6)在海水里通入氯气可生成Br2。(

)×√√××√2．已知溴易挥发，碘易升华，向含有NaBr和KI的混合溶液中通入过量氯气充分反应后将溶液蒸干，并灼烧所得物质，最后剩余的固体是(

)A．NaCl和KI B．NaCl、KCl和I2C．KCl和NaBr D．KCl和NaCl答案：D3．溴又称为海洋元素，主要用于制取溴化物，并作为普通分析试剂和有机合成试剂用于医药、农药、染料、香料、摄影材料、灭火剂、选矿、冶金、鞣革、净水等方面。从海水中可以提取溴，主要反应之一为2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2，下列说法中正确的是(

)A．溴离子具有氧化性

B．氯气是还原剂C．该反应属于复分解反应

D．氯气氧化性比溴单质强答案：D4．海带提碘的实验中涉及灼烧、浸取、过滤、氧化、萃取五个步骤，下列操作能达到实验目的的是(

)A．实验室用装置甲灼烧干海带B．装置乙中为加速液体流下使用玻璃棒搅拌C．用装置丙从碘水中萃取单质碘D．用装置丁吸收该实验中的氯气尾气答案：C提升点1海水中提取溴例1溴元素主要以Br－形式存在于海水中，海水呈弱碱性。工业上制备Br2的操作步骤为：①在一定条件下，将Cl2通入浓缩的海水中，生成Br2；②利用热空气将Br2吹出，并用浓Na2CO3溶液吸收生成的NaBr、NaBrO3等；③用硫酸酸化步骤②得到的混合物。完成下列填空：(1)Cl2氧化Br－应在__________条件下进行，目的是避免____________________。(2)Br2可用热空气吹出，其原因是__________。(3)写出步骤③所发生的化学反应方程式________________________________________。用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是______________________。步骤②的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为__________________________。(4)为了除去工业Br2中微量的Cl2，可向工业Br2中________。a.通入HBr b．加入Na2CO3溶液c．加入NaBr溶液 d．加入Na2SO3溶液除去Cl2的同时不能引入新杂质。酸性Cl2歧化生成HClO和HClBr2易挥发3H2SO4＋5NaBr＋NaBrO3===3Na2SO4＋3Br2＋3H2O

单质溴具有强氧化性(或强腐蚀性)ac【解析】

(1)Cl2能与水发生可逆反应生成HCl和HClO，故Cl2氧化Br－应在酸性条件下进行。(3)步骤③所发生的反应是归中反应；盐酸有还原性，NaBrO3有氧化性，二者可发生氧化还原反应。[提升1]某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：请你参与分析讨论：(1)图中仪器B的名称为__________。(2)整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是___________。(3)实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件？__________________________________。(4)C中液体产物颜色为________，为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是________。(5)D装置的作用是_________________________________。直形冷凝管Br2腐蚀橡胶控制温度计b的温度，并收集59℃时的馏分深红棕色分液吸收少量有毒性的溴蒸气，防止污染空气解析：题图中从工业溴中提纯溴的方法是蒸馏法，先将蒸馏烧瓶在热水浴中加热，此时液体溴变成溴蒸气，经过冷凝管冷凝得到液溴。因为溴有强腐蚀性，所以装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管；因为溴易挥发而且有毒性，所以D装置是尾气吸收装置，目的是除去少量有毒性的溴蒸气，防止污染空气。向残留少量Cl2的液溴中加入NaBr溶液，发生反应：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，然后分液。关键能力海水中提取溴的流程与反应(1)流程(2)发生反应的化学方程式①2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2提升点2海带中提取碘海带灼烧便于含碘物质溶解。例2海带中含有丰富的碘。资料显示：海带中碘元素以I－的形式存在；苯的沸点是80.1℃；单质碘在高于150℃时易升华。某兴趣小组同学根据查阅的资料，设计下列实验方案，欲从海带中提取碘。请回答下列问题：(1)步骤①②的实验目的是_____________________。(2)步骤③中实验操作的名称是________。(3)步骤④中可供选用的试剂有Cl2、Br2和H2O2(含稀硫酸)，你认为最合适的试剂是______________。(4)步骤⑤中提取碘时使用的主要玻璃仪器是________。(5)步骤⑥中从含碘的苯溶液中获得固态的单质碘，应采用的方法是________(填字母)。a．过滤 b．冷却结晶c．加热蒸发 d．水浴蒸馏将海带中的I－溶解到水中过滤H2O2(含稀硫酸)分液漏斗d【解析】(1)操作①、②的目的是使海带中的I－溶于水，便于后续提取操作。(2)步骤③是为了从海带灰悬浊液中得到含I－的溶液，固体和溶液分离采用过滤操作。(4)步骤⑤中提取碘利用的是萃取分液的方法，使用的主要玻璃仪器是分液漏斗。(5)因苯的沸点低，易挥发，且碘升华的温度不高，故应用水浴蒸馏的方法分离碘和苯。[提升2]从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下：下列关于海带制碘的说法，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，碘离子发生氧化反应C．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色D．碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”状元随笔固体加热用坩埚；溶液蒸发用蒸发皿。答案：A解析：灼烧固体时一般选用坩埚，蒸发皿一般用于蒸发溶液。关键能力从海带中提取碘1．工艺流程2．工艺流程说明(1)干海带的浸泡液中含I－；(2)加入硫酸的目的是酸化，加入氯气的目的是氧化I－。提升点3溴、碘的性质及检验例3已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按如图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴加不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是(

)看清棉球为白色。

①②③④A黄绿色橙色蓝色白色B无色橙色紫色白色C黄绿色橙色蓝色无色D黄绿色无色紫色白色【答案】A【解析】常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出Cl2，氯气的颜色是黄绿色①处充满黄绿色Cl2；氯气进入玻璃管后与②处NaBr溶液发生置换反应生成Br2，液溴的水溶液颜色为橙色，所以白色棉球变为橙色；氯气和③处KI溶液反应置换出I2，遇淀粉变蓝；④处利用氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠的水溶液，用来进行Cl2的尾气吸收，尽管反应生成的物质均为无色，但棉球本身是白色的，所以④处的颜色为白色。[提升3]只用一种试剂就能区别NaCl、NaBr、NaI三种溶液，该试剂可用(

)①AgNO3溶液②氯水③溴水④碘水A．①②

B．①③C．②③ D．②④答案：A解析：①均与硝酸银反应，分别生成白色沉淀、浅黄色沉淀、黄色沉淀，现象不同，可鉴别，故选；②氯水与NaBr反应生成橙色溶液、氯水与NaI反应生成紫色溶液，NaCl与氯水不反应，现象不同，可鉴别，故选；③溴水不能鉴别NaCl、NaBr，故不选；④碘水与三种溶液均不反应，现象相同，不能鉴别，故不选。关键能力1.Cl2、Br2、I2在水及有机溶剂中的颜色2.卤素离子的检验方法(1)AgNO3溶液——沉淀法

水CCl4汽油Cl2黄绿色黄绿色黄绿色Br2黄→橙橙→橙红橙→橙红I2深黄→褐紫→深紫浅紫红→紫红(2)置换——萃取法(3)置换——淀粉法检验I－1.稀的碘水和溴水的颜色非常浅，近乎无色。区分稀碘水和稀溴水时，所用的最佳试剂是(

)A．淀粉溶液

B．氯水C．NaOH溶液 D．NaBr溶液答案：A解析：氯水、NaBr溶液与溴水、碘水都不反应，NaOH溶液与二者都反应，二者都褪色，现象相同，不能区分；淀粉遇I2变蓝色。2．将氯水注入KI溶液中，用力振荡，再注入四氯化碳，振荡后静置，看到的现象是(

)A．液体为紫红色B．液体为无色C．液体分两层，上层为紫红色，下层接近无色D．液体分两层，上层接近无色，下层为紫红色答案：D解析：Cl2将I－氧化生成I2，I2被CCl4萃取，所以上层接近无色，下层为紫红色。3．下列物质与其用途相符的是(

)①Cl2——作消毒剂； ②AgBr——制胶卷、感光纸；③AgI——人工降雨； ④加碘食盐——预防甲状腺肿大；⑤淀粉——检验I2的存在； ⑥NaClO——漂白纺织物。A．②③④⑤⑥ B．①②④⑤⑥C．②③④⑤

D．全部答案：D解析：Cl2与水反应生成次氯酸，次氯酸可作消毒剂，用于杀菌消毒，①正确；AgBr不稳定，分解生成银，可用来制胶卷、感光纸，②正确；AgI易与空气中的水蒸气结合形成晶核，有利于水汽粒子的碰撞增大，从而形成雨，③正确；碘是预防甲状腺肿大的主要元素，④正确；淀粉遇碘变蓝，可用来检验碘单质，⑤正确；NaClO与二氧化碳、水反应生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性，可用于漂白纺织物，⑥正确。故选D。4．波力海苔以深海紫菜为原料，经烤熟之后质地脆嫩，入口即化，是一种富含碘的海洋食品。某化学兴趣小组从紫菜中提取碘的流程如下图：(1)实验室灼烧紫菜，需要下列仪器中的________(填字母)。a.试管 b．烧杯 c．坩埚d.泥三角 e.铁三脚架 f.酒精灯(2)实验操作②中若改用稀硫酸酸化的H2O2(少量)氧化NaI也能得到I2，同时有水和硫酸盐生成，写出该反应的化学方程式：__________________________________。(3)提取碘的过程中实验操作③的名称是__________。(4)实验操作③过程中，可选择的有机试剂是________。A．酒精 B．苯C．四氯化碳 D．食盐水cdef2NaI＋H2SO4＋H2O2===Na2SO4＋I2＋2H2O萃取、分液BC解析：(1)灼烧在坩埚中进行，坩埚需放在泥三角上，而泥三角又要放在三脚架上，然后用酒精灯灼烧。(2)由题意知，反应物为NaI、H2SO4和H2O2，生成物为Na2SO4、I2和H2O，根据原子守恒、得失电子守恒配平反应方程式即可。(3)由流程图可知，操作③是将碘的水溶液变为碘的有机溶液，故应加入有机溶剂进行萃取，然后再进行分液。(4)萃取剂必须满足两个条件：一是与原溶剂不互溶、不反应；二是溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大。A项，酒精易溶于水；D项，食盐水易溶于水。(5)对含碘的有机溶液进行水浴加热，并通过蒸馏提取碘单质和回收有机溶剂，观察下面实验装置图指出其中的错误之处：①_________________________________________________________②_________________________________________________________(6)碘单质在________(填仪器名称)中形成晶体。温度计水银球未与蒸馏烧瓶支管口处相平冷凝水方向应下进上出蒸馏烧瓶5．空气吹出法是目前海水提溴的主要方法之一。海水提溴的流程如图