第1章 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-【导与练】2022-2023学年新教材高中化学必修第二册同步全程学习全书word（鲁科版2019）

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 学习目标 1.通过海带提碘的实验过程了解萃取、反萃取与分液的原理与操作,同时学会分液漏斗的使用方法。 2.通过海带提碘活动和海水提溴工艺流程的设计,建立真实复杂系统中物质富集、分离、提取的基本思路。 3.通过海带提碘活动和海水提溴工艺流程的设计,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。 1.碘、溴的存在 (1)碘的存在:海带、紫菜等藻类植物中含有丰富的碘元素。碘元素在海带中以碘化物的形式存在。 (2)溴的存在:99%的溴元素以Br-的形式存在于海水中,所以人们也把溴称为“海洋元素”。 2.Br2、I2的物理性质 物理性质 溴 碘 色、态 深红棕色液体 紫黑色固体 密度 均比水的大 溶解性 水中 可溶 微溶 有机溶 剂中 易溶 特性 易挥发 易升华 CCl4溶液中颜色 橙色 紫色 3.从海带中提取碘的原理及实验流程 (1)原理:选取适当的氧化剂将I-氧化为碘单质。 ①选取氯水,离子方程式:2I-+Cl2I2+2Cl-。 ②选取溴水,离子方程式:2I-+Br2I2+2Br-。 ③选取H2O2溶液,离子方程式:2I-+H2O2+2H+I2+2H2O。 ④萃取提纯:用苯或CCl4萃取碘单质,再分液提取。 (2)实验流程。 4.海水提溴 (1)步骤:浓缩、氧化和提取。 (2)反应原理:离子方程式为Cl2+2Br-2Cl-+Br2。 (3)空气吹出法:利用Br2的挥发性,通入空气和水蒸气,可将Br2 吹出。 探究1　海带提碘的化学原理 人体缺碘会患甲状腺肿,幼儿缺碘,大脑和性器官不能充分发育,身体矮小,智力低下,即患所谓“呆小症”。海带中含有非常丰富的碘,食用海带对预防和治疗甲状腺肿有很好的作用。碘元素在海带中以碘化物的形式存在,人们常从海带中提取碘单质。 问题1:如何从干海带中获得碘化物? 提示:先将干海带放在坩埚中灼烧成灰,将海带灰用水浸泡、过滤,得含碘化物的水溶液。 问题2:如何将I-转化为I2?写出相关反应的离子方程式。 提示:由转化前后碘元素的价态变化可知,加入氧化性强于I2的氧化剂可实现转化。由元素周期表中元素性质的递变规律可知,氯水、溴水均可用作提取碘单质的氧化剂。还有常见的氧化剂双氧水也可实现该转化。离子方程式分别为Cl2+2I-I2+2Cl-、Br2+2I-I2+2Br-、H2O2+2I-+2H+2H2O+I2。 问题3:如何从含碘单质的水溶液中获得纯净的碘单质? 提示:向含碘单质的水溶液中加入CCl4(或苯、汽油等)进行萃取、分液,得到碘的四氯化碳(或苯、汽油等)溶液,再用蒸馏法可获得纯净的碘单质。也可用反萃取法获得碘单质,步骤如下。 碘单质与浓NaOH溶液的反应为3I2+6NaOH5NaI+NaIO3+3H2O,加H2SO4溶液后的反应为5I-+I+6H+3I2↓+3H2O。 探究2　海水提溴的化学原理 空气吹出法是目前用于从天然海水中提取溴的最成熟的工业方法,其流程如图所示。 问题4:为什么选晒盐后的苦卤而不是海水作为提取溴单质的原料? 提示:海水中Br-的含量太小,而苦卤中Br-的含量比较大。 问题5:向苦卤中通入Cl2继而通入热空气可得粗溴,在此过程中体现了溴的哪些性质? 提示:①溴的氧化性不如氯气的强,可用置换法制备溴单质。②溴易挥发,因此可用热空气从溶液中分离出来。 问题6:整个提溴过程中两次通入氯气,作用有什么不同? 提示:第一次是把溴离子氧化为溴单质,用热空气吹出富集;第二次是氧化溴离子得到浓度较大的含溴溶液,便于蒸馏得到液溴。 1.物质分离提纯的基本思路 2.萃取与分液的操作及注意事项 (1)萃取是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。加入的溶剂称为萃取剂。 (2)分液是利用分液漏斗把互不相溶的两种液体分开的操作。分液操作一般与萃取结合使用。 (3)萃取与分液的操作。 (4)萃取与分液操作的注意事项。 ①振荡时,要不时地旋开活塞放气,以防止分液漏斗内压强过大引起危险。 ②分液时,要将漏斗下端管口紧贴烧杯内壁,使液体顺利流下,防止液体飞溅。 ③下层液体要从下口放出,恰好流尽时及时关闭活塞,防止上层液体流出。 ④上层液体要从上口倒出,保证上层液体尽量少地混入下层液体。 3.反萃取是用反萃取剂使被萃取物从有机相返回水相的过程,为萃取的逆过程。 4.海水提溴 (1)海水提溴的工艺流程。 海水苦卤溴水溴蒸气粗溴高纯度的溴单质 (2)原理:2Br-+Cl22Cl-+Br2。 (3)精制过程:SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr,2HBr+Cl22HCl+Br2。 1.可以用分液漏斗分离的一组液体混合物是(　D　) A.