(讲义)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-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学必修第二册(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 1．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。 2．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。 3．以海带提碘为例了解萃取与分液，知道萃取与分液的原理，同时学会分液漏斗的使用方法。培养动手操作能力和学习兴趣，同时培养“科学态度与社会责任”的化学学科核心素养。 项目活动1　海带提碘 [必备知识] 1．I2的性质及检验 (1)I2的物理性质 物质 色、态 密度 溶解性 受热特性 I2的CCl4溶液 碘 紫黑色固体 大于水 水中：微溶；有机溶液中：易溶 易升华 紫色 (2)碘的检验方法 ①在水溶液中，碘离子能与银离子反应，生成难溶于水和稀硝酸的黄色碘化银沉淀。反应的离子方程式为I－＋Ag＋===AgI↓，实验室常用硝酸银溶液和稀硝酸来检验I－。 ②淀粉遇I2变蓝色，该性质可用于检验I2。 2．萃取与分液 (1)萃取：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。 (2)分液：萃取后，将两种液体用分液漏斗分开，从而达到提取物质的目的。 (3)操作步骤(以CCl4萃取碘水中的碘为例) 指出各步骤名称：①加萃取剂、②振荡萃取、③静置分层、④分液。 [项目情境] 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。 [合作探究] 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。 2．如何将碘化物转化为单质碘？并用离子方程式表示。 提示：向含碘化物的水溶液中加入氯水或溴水或在酸性条件下加入双氧水，可实现转化。离子方程式为Cl2＋2I－===I2＋2Cl－；Br2＋2I－===I2＋2Br－；H2O2＋2I－＋2H＋===2H2O＋I2。 3．如何从含碘的水溶液中获得纯净的单质碘？ 提示：向含碘的水溶液中加入CCl4溶液(或苯、汽油)进行萃取、分液，得到碘的四氯化碳(或苯、汽油)溶液，再用蒸馏法可获得碘。也可用反萃取法获得碘，步骤如下： 碘与浓NaOH溶液的反应为3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O，加H2SO4后的离子反应为＋6H＋===3I2＋3H2O。 [归纳总结] 1．海带提碘流程 2．海带提碘原理 (1)Cl2的氧化性比I2强，Cl2＋2KI===I2＋2KCl。 (2)淀粉遇I2显蓝色，可利用该特性来检验碘是否存在。 实验室里，从海带灰中提取碘单质包括浸取、过滤、氧化、萃取四个步骤。其中，将碘离子氧化为碘单质是提取的关键步骤，所选择的氧化剂的氧化性应强于碘单质，氯水、溴水均可用作提取碘单质实验中的氧化剂。 项目活动2　海水提溴 [必备知识] 1．Br2的物理性质 物质 色、态 密度 溶解性 特性 Br2的CCl4溶液 溴 深红棕色液体 比水 的大 水中：微溶；有机溶液中：易溶 易挥发 橙色 2．溴及其化合物的性质 (1)溴单质具有氧化性，能将碘化钾溶液中的碘置换出来，反应的化学方程式为Br2＋2KI===2KBr＋I2。 (2)在水溶液中，溴离子能与银离子反应，生成难溶于水和稀硝酸的浅黄色溴化银沉淀。反应的离子方程式为Br－＋Ag＋===AgBr↓，实验室常用硝酸银溶液和稀硝酸来检验Br－。 [项目情境] 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。 [合作探究] 1．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：苦卤中Br－的浓度比海水大得多。 2．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。 3．工业上常利用电解饱和食盐水的方法制取氯气，本项目中利用氧化剂来制取碘单质和溴单质。请运用元素周期律的知识解释采用不同方法制取氯、溴、碘单质的原因。 提示：根据元素周期表中元素性质递变规律，知氯气的氧化性较强，需要氧化性更强，价格更贵的氧化剂才能制得，综合考虑获取多种物质，降低生产成本等因素，采用电解的方法制取氯气更合适。而溴、碘单质的氧化性较弱，容易被廉价的氧化剂——氯气氧化置换制得。 [归纳总结] 1．从海水中提取溴 (1)步骤：浓缩、氧化、富集、提取。 (2)反应原理：离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。 (3)提取方法：利用Br2的挥发性，鼓入热空气和水蒸气，就可将Br2分离出来。 2．提取流程 1．某同学欲从碘水中萃取碘单质，下列说法错误的是(　　) A．通过观察可