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-【金版教程】2024-2025学年高中化学必修第二册创新导学案word（鲁科版2019）

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．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，建立物质分离、富集、提取的基本思路。 【项目活动1】　海带提碘 1．从海带中提取碘的实验原理及流程 (1)原理：选取氧化剂将I－氧化为碘单质； ①若选取氯水，离子方程式：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。 ②若选取溴水，离子方程式：Br2＋2I－===I2＋2Br－。 ③若选取酸性H2O2溶液，离子方程式：H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O。然后溶液中的碘单质用苯或CCl4萃取、分液。 (2)实验流程 注意事项 (1)提取碘时海带不能用水洗，以防止洗去海带中的I－，但可用酒精洗；同时海带要干燥，因为湿的海带不易燃烧或燃烧不充分。 (2)灼烧海带温度较高，需在坩埚中进行，不能在烧杯或蒸发皿中进行。 2．萃取、分液的操作方法及注意事项 (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，用一种溶剂将其从原溶剂提取出来的方法。加入的溶剂称为萃取剂。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。 (2)萃取剂必须具备的三个条件 ①萃取剂和原溶剂互不相溶、不反应； ②萃取剂和溶质互不发生反应； ③溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。 (3)操作步骤 (4)注意事项 ①振荡时，要不时的旋开活塞放气，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分液漏斗在使用前要先查漏和查活塞转动是否灵活，再洗净。 ④分液时，下层液体从下端导管口放出，上层液体从上口倒出。 3．从碘的四氯化碳溶液中提取碘 (1)碘单质与浓氢氧化钠反应的离子方程式为3I2＋6OH－===5I－＋IO＋3H2O。 (2)反萃取法：像这种将富集在四氯化碳中的碘单质通过化学转化重新富集在水中的方法。 1．下列液体分别与碘水混合，充分振荡，静置后上层液体为紫红色，下层液体为无色的是(　　) A．四氯化碳 B．酒精 C．汽油 D．氯化钠溶液 答案　C 解析　CCl4的密度大于水，与碘不反应，碘在CCl4中的溶解度较大，所以碘水与CCl4混合，充分振荡，上层无色，下层呈现紫红色，故A错误；酒精与水互溶，故B错误；汽油的密度小于水，与碘不反应，碘在汽油中的溶解度较大，所以碘水与汽油混合，充分振荡，上层液体呈现紫红色，下层液体为无色，故C正确；氯化钠溶液与碘水混合，溶液不分层，故D错误。 2．下列关于四氯化碳用于萃取碘水中碘的理由不正确的是(　　) A．四氯化碳的密度比水大 B．四氯化碳与水和碘均不反应 C．四氯化碳与原溶剂水互不相溶 D．碘在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多 答案　A 3．从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下： 干海带海带灰悬浊液滤液碘水碘的CCl4溶液碘的悬浊液单质碘 下列关于海水制碘的说法，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－的滤液中加入氯水后，碘元素发生氧化反应 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得到碘的CCl4溶液，该操作为“萃取” 答案　A 解析　灼烧固体时应在坩埚中进行，A不正确。 4．海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验： 请填写下列空白： (1)步骤⑤所用的主要仪器是________。 (2)步骤③的实验操作名称是________；步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是________。 (3)步骤④反应的离子方程式是__________________________________________。 (4)步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是_____________________________________。 (5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还有单质碘的简单方法：________________________________________________。 答案　(1)分液漏斗　 (2)过滤　蒸馏 (3)2I－＋MnO2＋4H＋===Mn2＋＋I2＋2H2O (4)苯与水互不相溶、不反应，碘与苯不反应，碘在苯中溶解度比在水中的大 (5)取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察如果变蓝，说明有单质碘，否则没有单质碘 解析　(2)物质的分离方法是：固液分离用过滤，液液不互溶用分液，液液互溶且沸点相差较大用蒸馏。 5．下面是关于药物华素片(西地碘片)使用说明书的部分内容。 华素片(西地碘片)使用说明书 品名：西地碘片 商品名：华素片 英文名：Gydiodine tablets 华素片(西地碘片)的主要活性成分是分子碘，含量1.5 mg/片。将碘利用分子分散技术制成分子态西地碘，并含适量薄荷脑等。 [贮藏]遮光、密闭、在阴凉处保存。 [有效期]二年 (1)根据上述说明和所学化学知识回答： ①华素片中含有的活性成分是________(写分子式)。 ②请推断华素片________(填“是”或“不是”)白色的。 (2)某学生为验证华素片中确实含有上述成分，完成实验如下，请填空： ①取一粒药片放入研钵中研碎，再将药粉装入试管并加入约2 mL蒸馏水；向试管中加入约1.5 mL________(填字母)，并用力振荡。 A．酒精 B．四氯化碳 C．氯化钠溶液 ②描述加入该液体后可能观察到的现象：____________________________________________ ______________。 (3)请再设计另一种方法，验证华素片中的成分。(注意叙述实验操作方法和实验结论)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)①I2　②不是 (2)①B　②液体分层，上层几乎无色，下层呈紫红色 (3)取一粒药片放入研钵中研碎，再将药粉装入试管并加入约2 mL蒸馏水，使其溶解，向试管中滴几滴淀粉溶液，溶液变蓝，证明有I2 【项目活动2】　海水提溴 1．溴单质的物理性质 常温常压下是有挥发性的深红棕色液体，有刺激性气味；可溶于水，易溶于乙醇、CCl4等。 2．从海水中提取溴单质 从海水中提取溴，一般要经历浓缩、氧化和提取三个步骤。 (1)浓缩：海水中Br－的含量一般为0.067 g·L－1，而苦卤(海水晒盐后得到的母液)中Br－的含量大得多，可做提取溴的原料。 (2)氧化：向苦卤中通入Cl2，发生反应Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。 (3)提取：利用溴的挥发性，鼓入热空气或水蒸气吹出溴，溴蒸气和吸收剂SO2反应：Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。 再用Cl2将HBr氧化得到溴单质：2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。 6．目前从海水中提取的溴约占世界溴年产量的三分之一，从海水中提取溴的主要步骤可表示为(　　) A．氧化→吸收→吹出→氧化 B．氧化→吹出→吸收→氧化 C．吹出→氧化→吸收→氧化 D．吹出→吸收→氧化→吸收 答案　B 解析　从海水中提取溴，先用氧化剂将溴离子氧化为溴单质，再用热空气吹出后用SO2吸收，再用氧化剂将HBr氧化为Br2。 7．海水综合利用部分流程如图所示，下列有关说法错误的是(　　) A．实验室进行①的操作需用到坩埚、玻璃棒、酒精灯 B．②③④⑤涉及的反应均为氧化还原反应 C．X试剂可选用Na2SO3饱和溶液 D．⑤中离子方程式为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ 答案　A 解析　蒸发需用到蒸发皿，不需要坩埚。 8．海水中溴元素以Br－形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下图： 请回答下列问题。 (1)将海水浓缩的方法是________________。 (2)步骤①反应的离子方程式是________________________，1 mol Cl2参加反应，转移电子________ mol。 (3)步骤②通入热空气吹出Br2，利用了Br2的________。(填字母) A．氧化性 B．还原性 C．挥发性 D．腐蚀性 (4)步骤③中用SO2的水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，该反应的氧化剂是________，在工业生产中此步骤应解决的问题是______________________________。 答案　(1)蒸发　 (2)Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2　2　 (3)C (4)Br2　吸收尾气，防止污染空气 1 学科网（北京）股份有限公司 $$