高中化学选修实验化学 海带中碘的提取导学案

高中化学选修实验化学

1.2.1海带中碘的提取导学案

【学习目标】

1.掌握灼烧、溶解、过滤、萃取、分液等实验操作；

2.了解实验样品预处理、富集等在实验中的应用；

3.体会在物质的提纯、分离实验中试剂浓度、用量的重要性。

4.通过海带中提取碘等实验了解从原料中直接或间接获取物质的实验方法。

5.学会阅读实验流程图。

【实验任务】

已知海带中富含碘元素，这些碘元素以有机碘化物和无机碘化物两种形态存

在，在灼烧时海带中的碘元素均会转化为I，试分析设计实验流程，从干海带

中提取碘单质固体并进行检验。

【化学原理】

2-3mLCCl适量40%NaOH适量45%H，SC)4

I4(；

—＞萃取、分液—►反萃取、分液-----►酸化—*过滤一AL固体

(提示：40%Na0H溶液与L反应产物主要有广、

【自主学习】

1.画出过滤装置图，标明具体的仪器名称。

2.灼烧需要用到的仪器有

3.加速溶解的方法有

4.哪些试剂可以将碘水中的碘萃取出来？

5.分离互不相溶的液体的方法是,萃取和分液用到的主要仪器是

,检查其是否漏水的方法是;萃取

时右手，左手,

每振荡若干下，就要打开放气；分液时，打开玻璃活塞后发现液体

流不出，原因可能是o

6.检验溶液中含有厂的操作和现象是

7.灼烧灰化实验注意事项：

⑴灼烧时为了防止产生的烟气污染室内空气，可以在（设备名称）

中进行，或者采取其他通风措施。

⑵移动珀期时必须使用,避免烫伤。

⑶灼烧完毕，应将珀烟、玻璃棒放在__________上冷却，不可直接放在冷

的实验台上，防止温度很高的堪烟骤冷而破裂。

【讨论交流1】

1.为什么灼烧前用酒精润湿海带？

2.为什么先灼烧再溶解而不直接浸泡海带？为什么溶解海带灰时要煮沸2〜

3min?

3.写出流程中“氧化”、“反萃取”、“酸化”有关反应的离子方程式。在流程图

中每一步旁边标注溶液成分。

4.海带灰中还含有其他无机盐类（硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等），这些盐类是在

流程图中的哪一步除去的？

5.硝酸、酸性高镭酸钾溶液、氯气、浓硫酸都是常用的氧化剂，本实验却选择

了过氧化氢溶液，为什么？

6.流程中两次过滤是否需要洗涤沉淀？如何洗涤沉淀？何时要进行沉淀洗涤？

如何选择洗涤剂？

【分组实验】

1.四人一组，记录员记录好本组实验中的正常或异常现象，随时记下本组的困

惑：

2.边实验边思考下列问题：

①某同学第一次过滤后滤液浑浊，可能是什么原因？

②第一次过滤后可能看到溶液发黄，可能是什么原因？

③如何控制40%NaOH溶液适量？

④实验完成后的CCL如何处理？

3.课后认真完成下列实验报告:

实验步骤现象解释及反应方程式

【讨论交流2】

1.实验中碘元素的形态经过了「一12-I，I0「fIz的变化过程，为什

么要经过这种反复？

2.实验中用到40%的NaOH溶液、45%的H2sol溶液，浓度明显大于通常使用的

稀溶液浓度，是否有必要？用稀溶液代替行不行？加入时有什么操作细节需要注

意？

3.实验中某同学滴加45%硫酸时发现溶液局部变为棕色，并很快褪色，请解释

原因？部分同学发现溶液上方有紫色气体，请解释原因？如何避免碘单质升华而

损失？

4.如果实验中未能提取到碘，你将从哪些方面思考原因？

5.用化学方法分离、检验植物样品中某元素或某成分时，是否都能用先高温灼

烧再加水溶解的方法对样品进行预处理？

【拓展训练】

1.现有三组混合液：①乙酸乙酯和乙酸钠溶液②乙醇和丁醇⑧滨化钠和单

质澳的水溶液，分离以上各混合液的正确方法依次是

A.分液、萃取、蒸储B.萃取、蒸储、分液

C.分液、蒸储、萃取D.蒸储、萃取、分液

2.从含L和「的废液中回收碘的步骤如下图所示：

废液Na2S2O3FeCl3

广粗碘—*-1v—I—►晶体碘

缩口卜d叶一—

―碘水一＞|VII-碘的CCL,溶液

(1)浓缩的主要操作名称是,浓缩前加入NaS03使12还原为「，

目的是

(2)第川步中反应的离子方程式为

(3)第IV、V、VI步实验操作名称分别是

(4)利用CCL沸点低的特点，通过方法可使碘和CCL分离。

3.空气吹出法工艺，是目前“海水提浪”的最主要方法之一。其工艺流程如下:

粗淡水

(1)步骤④反应的离子方程式为

(2)澳在水中溶解度不大，步骤⑧中澳蒸气冷凝后得到液浪与澳水的混合物，可

利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离，分离操作的名称是

(3)为什么不直接用含漠的海水进行蒸储得到液澳，而要经过“空气吹出、S02

吸收、氯化”：

4.某研究小组测定菠菜中草酸及草酸盐含量(以GO］计)，实验步骤如下：

①将菠菜样品预处理后，热水浸泡，过滤得到含有草酸及草酸盐的溶液。

②调节溶液的酸碱性，滴加足量CaCk溶液，产生白色沉淀；加入足量醋酸,

使CaCO；s溶解；过滤得到CaC2O.固体。

③用稀HC1溶解CaC20„并加水配制成100mL溶液。用KMnO,标准溶液滴定,

测定其GO厂含量。

回答下列问题：

(1)步骤①中“样品预处理”的方法是。(A.灼烧成灰B.研磨成汁)

(2)步骤②中“调节溶液的酸碱性”至—o(A.弱碱性B.弱酸性C.中性)

验证CaCL溶液已“足量”的操作和现象是：。

(3)步骤③中用到的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、胶头滴管、玻璃棒外，还有一

5.研究性学习小组进行S0?的制备及性质探究实验。

(1)根据反应Na2so3(固)+H2s0K浓)==Na2S0i+S02t+H,0,制备SO,气体。

①用下列简图，画出制备并收集S0?的实验装置(含试剂)示意图。

带孔摞胶塞锥形瓶集气瓶分液漏斗导管液体固体

②实验过程中，使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是o

(2)有一小组在实验中发现，SO2气体产生缓慢。请你推测可能的原因并说明相

应的验证方法：

①原因__________________________，验证方法。

②原因，验证方法0

③原因，验证方法□

6.氧化铜有多种用途，如作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜

以探究其性质，某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)制备氧化铜：

工业CuSOi1"OCuSOi溶液"，CuSO.1•5H2O——>.......

—►CuO

(1)步骤I的目的是除不溶性杂质，操作是：O

(2)步骤II的目的是除铁，操作是：滴加乩。2溶液，稍加热；当Fe2+完全转化后,

慢慢加入Cuz(OH)2c0,粉末，搅拌，以控制pH=3.5；加热煮沸一段时间，过滤，

用稀硫酸酸化滤液至pH=1。控制溶液pH=3.5的原因是:o

(3)步骤IE的目的是得到CuSO“・5H2O固体,操作是：

、过滤、水浴加热烘干。水浴加热的特点是:

7.梳理出下列工艺流程图的物质转化路线，并回答个别问题。示例:

硬铝废料(含90%铝、2.5%镁和7.5%铜)可制取明研KAKSORT2H2。，某探究小

KA1(SO4)212H2O

(1)二氧化镒是制造锌锦干电池的基本材料。工业上以软锦矿为原料，利用硫酸

亚铁制备高纯二氧化镒的流程如下：

MnS

一滤渣A[~

I过滤1~加I热♦滤__渣___

」滤液一*至沸一过滤1

、滤液-----高纯MnCh

某软镒矿的主要成分为Mn02,还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、

Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形

式完全沉淀时溶液的pH见下表：

Al(0H)Fe(0H)3Fe(OH)2Mn(0H)Zn(0H)2

沉淀32CU(OH)2CuSZnSMnSFeS

物

pH5.23.29.710.46.78.02-22.52727

0.42

回答：硫酸亚铁在酸性条件下将MnO,还原为MnSO,,该反应的化学方程式为

(2)某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgakMgSiO：,、

CaMg(CO3)2.Ak。,和Fe2。,等，回收其中镁的工艺流程如下：

固体废料

部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见下表:

沉淀物

Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2

pH3.45.212.4

回答：“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有

(要求写出两条)。

(3)明矶石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矶石的组成和明矶相似，此外

还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示:

氢辄化铝

回答：浸出剂能否改用氢氧化钠溶液？并说明理由:

(4)本题的物质转化信息分散在流程图和设问中，完整阅读后再标注物质。

碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以B-锂辉石(主要成分为

Li20•Al。•4Si()2)为原料制备LiEOs的工艺流程如下：

碳酸锂

母液

I

已知：Fe"、Al"、Fe'和Mg"以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别

为32、5.2、9.7和12.4；Li2so八LiOH和Li2c在303K下的溶解度分别为

34.2g、12.7g和1.3g。

①步骤I中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO；,另含有Al'+、Fe'+、

Fe2\Mg2\Ca2\Na卡等杂质，需在搅拌下加入（填“石灰石”、“氯

化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的pH到6.0~6.5,沉淀部分杂质离子，然后

分离得到浸出液。

②步骤H中，将适量的也溶液、石灰乳和Na2cQ,溶液依次加入浸出液中，

可除去的杂质金属离子有o

回答：步骤I前，锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是

备选：

1.要提取食盐中的单质碘，最佳方法是

A.萃取B.重结晶C.加热升华D.过滤

2.为了萃取碘水中的碘，不能选用的萃取剂是（）

A.CCLB.汽油C.苯D.酒精

3.（2009海南16）下图表示从固体混合物中分离X的2种方案,请回答有关问题。

方案I方案II

含X的混A物①加入试剂,户---'—1

1g加热1~"国

含X的混合物■—*1__

1-T残留物।含x的混口物②过滤L因

（1）选用方案I时，X应该具有的性质是,残留物应该具有的性

质是

（2）为提纯某FeO样品（主要杂质有Si（X、A1A）,参照方案I和H,请设

计一种以框图形式表示的实验方案（注明物质和操

作）

4.（2009天津9）海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市

位居全国前列。从海水中提取食盐和澳的过程如下:

（1）请列举海水淡化的两种