新教材化学学案3-3-2从海水中提取溴从海带中提取碘

第2课时从海水中提取溴、从海带中提取碘课程目标1．了解溴、碘的性质。2．掌握从海水中提取溴的方法。3．掌握从海带中提取碘的方法。图说考点学业基础——自学·思记·尝试[新知预习]一、溴、碘的性质1．溴、碘的物理性质Br2I2色、态通常状况下为1色2体通常情况下为3色4体溶解性微溶于5，易溶于6、四氯化碳等有机溶剂特性易挥发①易7②淀粉溶液遇碘变8色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9②下层溶液显eq\o(□,\s\up1(10))色eq\o(□,\s\up1(11))________________________________________________________________________①溶液eq\o(□,\s\up1(12))②下层溶液显eq\o(□,\s\up1(13))色eq\o(□,\s\up1(14))________________________________________________________________________①溶液eq\o(□,\s\up1(15))②下层溶液显eq\o(□,\s\up1(16))色eq\o(□,\s\up1(17))________________________________________________二、溴、碘的提取及应用1．从海水中提取溴（1）原料：提取食盐后的母液。（2）流程：2．从海带中提取碘（1）原料：一般从eq\o(□,\s\up1(20))（如海带等）中提取。（2）流程：3．溴、碘及其化合物的重要应用(1)eq\o(□,\s\up1(21))__________常被用作感光材料。(2)碘是重要的药用元素，可以用来生产含碘食品。(3)eq\o(□,\s\up1(22))__________用于人工降雨。[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KIB．NaCl、KCl和I2C．KCl和NaBrD．KCl和NaCl3．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核心素养——合作·探究·分享海水中提取溴[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________。除去Cl2的同时不能引入新杂质。a.通入HBrb．加入Na2CO3溶液c．加入NaBr溶液d．加入Na2SO3溶液[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________________________________。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[提升2]（双选）从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下：固体加热用坩埚；溶液蒸发用蒸发皿。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，碘离子发生还原反应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”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－。溴、碘的性质及检验看清棉球为白色。[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有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（）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[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．①②B．①③C．②③D．②④关键能力1.Cl2、Br2、I2在水及有机溶剂中的颜色水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.卤素离子的检验方法（1）AgNO3溶液——沉淀法未知液eq\o(→,\s\up7(滴加AgNO3溶液),\s\do5(和稀硝酸))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(生成白色沉淀，则有Cl－,生成淡黄色沉淀，则有Br－,生成黄色沉淀，则有I－))（2）置换——萃取法未知液eq\o(→,\s\up7(加适量新制),\s\do5(饱和氯水，振荡))eq\o(→,\s\up7(加入CCl4（下层）或汽油（上层）),\s\do5(振荡))有机层呈eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(红棕色或橙红色，表明有Br－,浅紫色或紫色，表明有I－))（3）置换——淀粉法检验I－未知液eq\o(→,\s\up7(加适量新制),\s\do5(饱和氯水，振荡))eq\o(→,\s\up7(淀粉溶液),\s\do5(振荡))蓝色溶液，表明有I－学考评价——夯实·测控·演练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．②③④⑤⑥B．①②④⑤⑥C．②③④⑤D．全部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）。eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(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（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。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所示：（1）海水提取粗盐的方法通常采用（填字母）。A．蒸发结晶B．蒸发浓缩、冷却结晶（2）步骤⑥的蒸馏过程中，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：。（3）步骤⑧中蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。所用主要仪器的名称是。（4）步骤①②之后并未直接用含Br2的海水进行蒸馏得到液溴，而是经过“空气吹出”“SO2水溶液吸收”“Cl2氧化”后再蒸馏，这样操作的原因是。练后感悟溴、碘提取流程（1）海水提溴的工艺流程：（2）从海带中提取碘的工艺流程：第2课时从海水中提取溴、从海带中提取碘学业基础新知预习深红棕液紫黑固水酒精升华蓝分层eq\o(□,\s\up1(10))橙红eq\o(□,\s\up1(11))Cl2＋2KBr=2KCl＋Br2eq\o(□,\s\up1(12))分层eq\o(□,\s\up1(13))紫红eq\o(□,\s\up1(14))Cl2＋2KI=2KCl＋I2eq\o(□,\s\up1(15))分层eq\o(□,\s\up1(16))紫红eq\o(□,\s\up1(17))Br2＋2KI=2KBr＋I2eq\o(□,\s\up1(18))氯气eq\o(□,\s\up1(19))热空气或水蒸气eq\o(□,\s\up1(20))海产品eq\o(□,\s\up1(21))AgBreq\o(□,\s\up1(22))AgI即时自测1．答案：(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)√2．答案：D3．答案：D核心素养例1【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。【答案】(1)酸性Cl2歧化生成HClO和HCl(2)Br2易挥发(3)3H2SO4＋5NaBr＋NaBrO3=3Na2SO4＋3Br2＋3H2OBrOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))能将氯离子氧化成氯气溴具有强氧化性(或强腐蚀性)(4)ac提升1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。答案：(1)直形冷凝管(2)Br2腐蚀橡胶(3)控制温度计b的温度，并收集59℃时的馏分(4)深红棕色分液(5)吸收少量有毒性的溴蒸气，防止污染空气例2【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。【答案】(1)将海带中的I－溶解到水中(2)过滤(3)H2O2(含稀硫酸)(4)分液漏斗(5)d提升2解析：灼烧固体时一般选用坩埚，蒸发皿一般用于蒸发溶液；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。答案：AB例3【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。【答案】A提升3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、氯水与溴水反应生成紫色溶液，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；故选A。答案：A学考评价1．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。答案：A2．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。答案：D3．解析：①Cl2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；②AgBr不稳定，分解生成银，可用来制胶卷、感光纸，②正确；③AgI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