2.3 溴和碘的提取 第2课时（教学课件） 化学沪科版2020必修第一册

第2章 海洋中的卤素资源 2.3 溴和碘的提取 第2课时 溴和碘的提取 卤素离子的检验 沪科版2020必修第一册 卤素离子的检验 2 溴和碘的提取 1 知识导航 知识导航 明·学习目标 1.了解从海洋中提溴和提碘的主要原理。 2.了解 Cl-、Br-、I-的检验方法。 海水中主要元素的含量 从海水中不仅可以获得氯碱工业的原料—氯化钠， 还可提取溴、碘、镁、钾等多种物质。其中，溴和碘在陆地上的含量较少，主要是从海洋中提取。 元素 浓度（mg/L) 氯Cl 19350 钠Na 10770 镁Mg 1290 钾K 380 溴Br 67 碘I 0.06 ｛ ｛ 浓度大，提取易，成本低 浓度低，总量大，陆地上含量极少 引·新课导入 引·新课导入 01 溴和碘的提取 海水中几乎存在所有的常见元素，它蕴藏着丰富的资源。目前，从海水中提取的两类物质已形成产业：一类是海水中含量较高，提取比较容易，而且成本也不很高的物质，如________和________等；另一类是陆地上含量较少，只能从海水中提取的物质，如_________和_________等。 镁 钾 溴 碘 溴和碘的提取 探·知识奥秘 7 地球上溴元素的分布：地球上99%的溴元素分布在海水中，约有100万亿吨 溴和碘的提取 海水提Br2 探·知识奥秘 8 Br－的浓度（g /L） 海水 0.067 卤水(晒盐之后) 2.5~3 苦卤(提取KCl之后) >6 苦卤中的溴元素主要以Br－存在，苦卤中Br－的浓度是海水中Br－浓度的近100倍 怎样将苦卤中的Br -转化成Br2？怎样把Br2从水中分离出来? 想一想 溴元素的富集-海水晒盐、卤水及苦卤中Br－ 浓度 溴和碘的提取 探·知识奥秘 ①浓缩 含溴量： 0.065 g·L-1 含溴量： 2~4 g·L-1 溴和碘的提取 探·知识奥秘 10 ②氧化 含溴量： 0.065 g·L-1 含溴量： 2~4 g·L-1 硫酸：抑制Cl2和水反应，提高Cl2利用率。 溴和碘的提取 探·知识奥秘 11 ③提取 含溴量： 0.065 g·L-1 含溴量： 2~4 g·L-1 沸点 水：100℃ Br2：58.8℃ 控制温度在70℃左右， 温度过高水大量挥发，温度过低Br2挥发不完全。 硫酸：抑制Cl2和水反应，提高Cl2利用率。 溴和碘的提取 探·知识奥秘 12 ④精制 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 【问题思考】ⅡⅢ的作用是什么？ 提高Br2的浓度和纯度。 Ⅱ Ⅲ 溴和碘的提取 探·知识奥秘 13 【总结】海水提溴可以分为两个阶段 Cl2+2Br- = 2Cl-+Br2 通入热空气？ 水蒸气(吹入) 通入热空气或水蒸气的原理：溴的沸点比水的沸点低，向苦卤中吹入热空气或水蒸气，使溴挥发，冷凝后即得粗溴； 海水 浓缩 苦卤 （Br -） 氯气氧化 溴水 (Br2) 粗溴 阶段一：制备粗溴 溴和碘的提取 探·知识奥秘 阶段二：粗溴的提纯（工业提纯） 精制溴 粗溴 通入 含有HBr的 溶液 蒸馏 氯气氧化 除去杂质 加入溶液 NaBr、NaBrO3 混合溶液 加入硫酸 提取 【问题思考】对比两种精制溴的方法，请你对两种方法作出评价 两种方式都是工业上的常用方法，第一种方式反应速率快，多数企业采用此方法，然而存在的问题有：第一步反映的产物为氢溴酸与硫酸，强酸腐蚀生产设备；且生产中使用二氧化硫与氯气有毒有害气体，厂区的气体处理是一个较大问题 第二种方法使用的试剂相对环境友好，然而反应速度偏慢，对于企业而言经济性较差，因此对于实际发生的化工生产应该多角度全方面考虑 溴和碘的提取 探·知识奥秘 在工业上、农业生产中，溴被广泛使用；在医药方面，溴化钠、溴化钾常被用作镇静剂；此外，溴化银见光容易分解，可被用作感光材料。 大量的溴被用来制造燃料的抗爆剂 含溴元素的杀虫剂 溴化钠、溴化钾常被用作镇静剂 溴和碘的提取 溴的用途 探·知识奥秘 灼烧 溶解 过滤 氧化 萃取 分液 蒸馏 Cl2 + 2I - = 2Cl - + I2 干燥海带 海带灰 滤液（含碘离子） 碘水 碘的CCl4溶液 固体I2 ? 工业上亦有使用离子交换法处理含碘离子的溶液，提高碘的提取效率。 Cl2 是否有合适的绿色氧化剂替代氯气？ H2O2 + 2I -+2H+ = I2+ 2H2O 海水提I2 溴和碘的提取 探·知识奥秘 海带提碘的仪器和操作步骤 浸泡 溶解 过滤 氯气（新制氯水）氧化 萃取 分液 蒸馏 溴和碘的提取 探·知识奥秘 通常将 加入海水或卤水中，沉淀出 ，该物质再与 反应生成 ，电解 状态的 ，就能制得金属镁。 石灰乳 氢氧化镁 盐酸 氯化镁 氯化镁 熔融 上述转化过程中发生的化学反应主要有： MgCl2+Ca(OH)2 Mg(OH)2↓+CaCl2 Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑ 通电 石灰乳 盐酸 脱水 海水或卤水 氢氧化镁 MgCl2溶液 MgCl2•6H2O MgCl2 Mg(OH)2 MgCl2 Mg 镁 电解 Mg 溴和碘的提取 海水提Mg 探·知识奥秘 海水 浓缩(富集) 含离子浓度较高的溶液 氧化或还原 粗品 提纯 纯品 注意： 采用绿色化工工艺与节能降低生产的成本 注重生产工艺的简洁 溴和碘的提取 海水中物质提取的设计理念 探·知识奥秘 1．利用“空气吹出法”从海水中提溴的工艺流程如下。 下列说法不正确的是 A．“空气吹出法”从海水中提溴利用了溴单质的挥发性 B．经过“吹出”、“吸收”过程后，溴元素得到了富集 C．“吸收”过程的化学方程式： D．第一次通入Cl2的目的是氧化Br-，第二次通入Cl2的目的是氧化过量的SO2 D 析·典型范例 2．下列关于从海藻中提取碘元素的说法错误的是（ ）​ A. 浸泡海藻的目的是使碘离子进入水中​ B. 氧化碘离子时只能用氯气作氧化剂​ C. 离子交换法可提高碘的提取率​ D. 可用四氯化碳萃取碘水中的碘单质 B 析·典型范例 02 卤素离子的检验 现象记录： 盛有氯化钠溶液的试管：滴入硝酸银溶液后，立即产生白色沉淀；加入稀硝酸后，白色沉淀不溶解。 盛有溴化钠溶液的试管：滴入硝酸银溶液后，产生淡黄色沉淀；加入稀硝酸后，淡黄色沉淀不溶解。 盛有碘化钾溶液的试管：滴入硝酸银溶液后，产生黄色沉淀；加入稀硝酸后，黄色沉淀不溶解。 把少量硝酸银溶液分别滴入盛有氯化钠溶液、溴化钠溶液和碘化钾溶液的 3 支试管中，再向 3 支试管中各加入少量稀硝酸，观察实验现象。 卤素离子的检验 实验探究：卤素离子与银离子反应 探·知识奥秘 实验结论：氯化钠、溴化钠、碘化钾分别与硝酸银反应，生成了不溶于稀硝酸的氯化银（白色）、溴化银（淡黄色）、碘化银（黄色）沉淀。 该实验可利用硝酸银溶液和稀硝酸检验溶液中的氯离子（Cl⁻）、溴离子（Br⁻）、碘离子（I⁻）通过沉淀的颜色差异进行区分。 硝酸银 卤素离子的检验 探·知识奥秘 在上述反应中，3 支试管里的氯化钠、溴化钠、碘化钾分别与硝酸银反应，生成了相应的卤化银沉淀。卤化银的颜色分别为白色、浅黄色、黄色，且均不溶于稀硝酸。利用上述反应现象，可以鉴别卤素离子。 Ag+ + Cl- AgCl↓ Ag+ + Br- AgBr↓ Ag+ + I - AgI↓ 白色 浅黄色 黄色 卤素离子的检验 探·知识奥秘 检验溶液中的卤素离子时为什么要加入稀HNO3? Ag2CO3可溶于稀硝酸。 排除碳酸根离子的干扰，以免判断错误。 卤素离子的检验 探·知识奥秘 1．检验苦卤中的Br-，可以选用的试剂是 A．碘水、淀粉溶液 B．溴水、汽油 C．氯水、四氯化碳 D．硝酸银溶液、稀硝酸 B 析·典型范例 2.3 溴和碘的提取 第2课时 溴和碘的提取 卤素离子的检验 提取粗溴的主要流程 海带中提取碘的主要流程 检验卤素离子的实验步骤和实验现象 理·核心要点 1．海水提溴时，用热空气将溴吹出，原因是 A．Br2的化学性质稳定 B．Br2沸点低，易挥发 C．Br2易升华 D．Br2不溶于水 B 练·技能实战 2．实验室用水浸取干海带制取纯碘主要包含的步骤有: ①通氯气氧化 ②用CCl4萃取分液　 ③在碘的CCl4溶液中加入NaOH溶液反萃取(转化为NaI和NaIO3)并分液 ④水相用硫酸酸化分离出粗碘 ⑤干燥后加适量KI固体(将IBr和ICl转化为I2、KBr及KCl)混匀加热得纯碘等。选择下列装置进行实验: 练·技能实战 下列说法错误的是(　　) A.步骤①可利用甲装置氧化I- B.步骤②③分液操作时可用乙装置:从下口先放出有机相，再放出水相 C.步骤④可用丙装置将碘与母液分离 D.步骤⑤可用丁装置升华法提纯碘 B 练·技能实战 3．鉴别碘水和碘化钾溶液，最好使用的是 A．稀盐酸 B．淀粉溶液 C．硝酸银溶液 D．酚酞溶液 B 练·技能实战 4．在含有KCl、KBr、KI的溶液中，通入过量的氯气，然后将溶液蒸干、灼烧后所得到的固体是 A．KBr B．KCl C．KBr、KCl D．KCl、Br2、I2 B 练·技能实战 5．某溶液中可能含有Cu2+，Na+，CO32-，I-，取样于三支试管中，分别进行如下实验：①加入适量盐酸，有气泡放出；②加入硝酸银溶液，生成黄色沉淀；③加氯水和淀粉后，变为蓝色。 （1）不需检验的离子是________，理由是________________。 （2）②中发生的离子方程式为________________________________。 （3）③中发生的离子方程式为________________________________。 （1）Cu2+，Na+ 溶液中含有碳酸根，铜离子可以和碳酸根离子反应；根据电荷守恒可知，溶液中含有钠离子 （2） （3） 练·技能实战 感谢 您的聆听 THANKS 沪科版2020必修第一册 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.1 $$