内容正文:
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
学习任务目标
1.以海带提碘和海水提溴为例,体会元素周期律、元素周期表在分析、解决实际问题中的价值。
2.以海带提碘和海水提溴为例,形成物质分离、富集、提取的基本思路。
3.通过活动探究,了解海洋资源的种类及开发利用的现状,培养分析、解决问题的能力,提高获取信息的效率。
1.(1)同主族元素原子的最外层电子数相同,所以同主族元素性质具有相似性。
(2)同主族元素原子从上到下,核外电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,元素原子的得电子能力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强。
2.写出下列反应的化学方程式:
(1)将氯水滴入溴化钠溶液:
2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2。
(2)将溴水滴入碘化钾溶液:
2KI+Br2===2KBr+I2。
由化学方程式可知,卤素单质的氧化性:
Cl2>Br2>I2。
一、海带提碘 萃取分液与反萃取
1.海带提碘
(1)海带中碘元素的存在形式:碘在海带中以碘化物的形式存在。
(2)海带的灼烧:可用灼烧的方法分解除去干海带中的有机化合物。海带灰中,除了存在可溶性的碘化物外,还存在多种可溶性无机盐。
(3)碘化物的氧化:可选择氯水、溴水等氧化剂。生成的碘单质可用淀粉溶液来检验。
(4)海带提碘的步骤:将海带灼烧成灰,然后浸取、过滤、氧化、萃取。
2.萃取分液与反萃取
(1)萃取与分液:利用某种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。萃取后,可以利用分液漏斗将上述两种液体分开,从而达到提取物质的目的。
(2)反萃取:在“海带提碘”的实验中,通常以四氯化碳为萃取剂对碘单质进行萃取、富集。要将碘单质从碘的四氯化碳溶液中提取出来,常采用反萃取法,步骤如下:
碘单质与NaOH溶液发生的反应为3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O。
3.物质的分离和提纯
(1)常用的四种方法:过滤法、萃取法、升华法、化学转化法。
(2)化学转化法的注意事项。
①需加入过量试剂,目的是将物质完全除去或转化。
②需要将过量的试剂除去以及将目标产物从体系中提取出来,目的是保证目标产物的纯度。
二、海水提溴
1.海水提溴的原料:苦卤(海水晒盐后得到的母液)是海水制盐工业的副产物,其中含有高浓度的K+、Mg2+、Br-和SO等,是从海水中提取溴的主要原料。
2.海水提溴的三个步骤:浓缩、氧化和提取。
3.空气吹出法制溴
(1)流程:海水酸化→氯气氧化→空气或水蒸气吹出→SO2吸收使溴单质转化为HBr→氯气氧化。
(2)氯气氧化时发生的离子反应:Cl2__+__2Br-__===2Cl-+Br2。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)海水中含有Br2和游离态的Na、Mg、Cu。 ( )
× 提示:海水中的Br、Na、Mg、Cu都以离子形式存在。
(2)海水中碘可以用氧化剂氧化而得到I2。 ( √ )
(3)海带中含有碘,能使淀粉变蓝。 ( )
× 提示:海带中不含碘单质。
(4)用SO2溶液吸收溴蒸气,是利用了SO2具有漂白性。 ( )
× 提示:利用了SO2的还原性。
2.中国食盐产量居世界首位。下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是( )
A.蒸馏 B.蒸发
C.过滤 D.搅拌
B 解析:实验室中的“蒸发”操作是利用水受热蒸发,其中的溶质因溶剂减少而析出的过程,与海水晒盐的原理是相似的。
3.从海水中可以提取溴,主要反应为2Br-+Cl2===2Cl-+Br2。下列说法正确的是( )
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.氯气的氧化性比溴单质强
D 解析:该反应是置换反应,说明氯气的氧化性比溴单质强。
4.实验室从海带中提取碘的部分流程如下:
海带海带灰海带灰悬浊液
下列说法不正确的是( )
A.完成步骤①需要装置Ⅲ
B.完成步骤③需要装置Ⅱ
C.完成步骤⑤需要装置Ⅰ
D.完成步骤②需要装置Ⅳ
A 解析:步骤①为灼烧海带,固体物质灼烧应在坩埚中进行,故A不正确;步骤③为过滤海带灰悬浊液得到含I-的水溶液,装置Ⅱ为过滤装置,故B正确;步骤⑤加入有机溶剂萃取、分液得到含I2的有机溶液,装置Ⅰ为萃取、分液装置,故C正确;步骤②为海带灰加水溶解、浸泡得到海带灰悬浊液,溶解过程中需要用到烧杯和玻璃棒,故D正确。
海带提碘
碘是人和动物生命的必需微量元素,有“智力元素”之称。碘进入人体后,主要被甲状腺摄取参与甲状腺激素的形成。甲状腺激素调节机体的代谢水平,影响机体热能的产生、血糖与酮体水平以及智力与性功能,一旦缺乏就会造成危害,如引起地方性甲状腺肿、地方性克汀病等。
下面是海带提碘的实验过程:
海
带
提
碘
实
验