2.3 溴和碘的提取 第2课时（导学案）化学沪科版2020必修第一册

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 一、知识目标 1.了解从海洋中提溴和提碘的主要原理，包括浓缩、氧化、提取、精制等步骤及相关化学反应。 2.了解 、、 的检验方法，掌握利用硝酸银溶液和稀硝酸通过沉淀颜色差异鉴别卤素离子。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识海水中溴、碘等元素的提取过程和卤素离子检验现象，从微观上理解化学反应中离子的变化。 2.证据推理与模型认知：通过对海水提溴、提碘流程和卤素离子检验实验的分析，建立化学工艺流程和离子反应的模型。 3.科学态度与社会责任：认识溴、碘在工业、农业、医药等方面的广泛应用，了解化工生产中不同方法的优缺点，培养多角度考虑问题和关注环境保护的意识。 一、学习重点 1.海水提溴和提碘的原理及流程。 2.、、 的检验方法。 二、学习难点 1.海水提溴和提碘过程中各步骤的作用及原理。 2.工业提纯溴方法的评价。 一 、溴和碘的提取 1．从海水中提取溴 （1）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－等，是从海水中提取溴的主要原料。 （2）步骤： ①浓缩酸化：浓缩并酸化海水后，通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl。 ②氧化富集：向含溴单质的水溶液中通热空气或水蒸气，将溴单质吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收)。 ③氧化吸收：向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2，用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。 （3）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。如图： （4）溴的用途 ①制备药物：“红药水”中含有溴元素；溴化钾、溴化钠、溴化铵等可配成镇定剂。 ②制造杀虫剂。 ③制造感光剂：溴化银可用作医疗X射线胶片上的感光剂。 2．从海带中提取碘 （1）原理： ①碘在海带中以化合态的形式存在。 ②海带中的碘元素在浸泡时以碘离子(I－)的形式进入水中，可选择Cl2、H2O2等氧化剂把碘离子氧化成碘单质，离子方程式分别可表示为：2I－＋Cl2==I2＋2Cl－，2H＋＋H2O2＋2I－==I2＋2H2O。 （2）流程： 二、卤素离子的检验 （1）试剂：硝酸银和稀硝酸 （2）现象及原理： 试剂 现象 结论及离子方程式 取样，先加入稀硝酸。再加入硝酸银溶液，观察现象。 生成白色沉淀 有Cl-：Ag++Cl-=AgCl↓ 生成浅黄色沉淀 有Br-：Ag++Br-=AgBr↓ 生成黄色沉淀 有I-：Ag++I-=AgI↓ 注意：检验卤素离子的最好的方法是用硝酸银和稀硝酸，因为其灵敏度高，反应现象明显。检验时，一定要加入稀硝酸，以排除CO、OH－等离子的干扰。 （一）问题探究 1.溴和碘提取的引入 问题：目前，从海水中提取的形成产业的两类物质分别是什么呢？为什么要从海水中提取溴和碘？ 答案：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，如镁和钾等；另一类是陆地上含量较少，只能从海水中提取的物质，如溴和碘等。因为溴和碘在陆地上含量较少，而海水中有一定含量，所以主要从海洋中提取。 对应训练：从海水中提取溴和碘是因为（ ） A. 海水中溴和碘的含量最高 B. 溴和碘在陆地上不存在 C. 溴和碘在陆地上含量较少，主要从海洋中提取 D. 从海水中提取溴和碘的成本最低 答案：C 解析：A选项，海水中氯等元素含量比溴和碘高，所以A错误；B选项，溴和碘在陆地上有存在，只是含量少，B错误；C选项符合实际情况，正确；D选项，从海水中提取溴和碘成本并非最低，D错误。 2. 海水提溴 问题：苦卤中的溴元素主要以什么形式存在，怎样将苦卤中的 转化成 ？怎样把 从水中分离出来呢？阶段二粗溴的提纯有两种方法，对比这两种方法，如何评价呢？ 答案：将 转化成 可以用氯气氧化，化学方程式为 ；把 从水中分离出来可以利用溴的沸点比水低，向苦卤中吹入热空气或水蒸气，使溴挥发，冷凝后即得粗溴。对于粗溴提纯的两种方法评价时要考虑实际化工生产需多角度全方面考虑，如成本、效率、环保等因素。 对应训练：海水提溴时，向苦卤中通入热空气或水蒸气的原理是（ ） A. 溴的化学性质稳定 B. 溴的沸点比水低，易挥发 C. 溴易升华 D. 溴不溶于水 答案：B 解析：向苦卤中吹入热空气或水蒸气，是因为溴的沸点比水低，易挥发，这样能使溴挥发出来，与水分离，所以选B。 3. 海水提碘 问题：请同学们阅读课件中海带提碘的步骤，思考每一步的作用是什么？工业上使用离子交换法处理含碘离子的溶液有什么好处呢？ 答案：灼烧的作用是将海带中的有机物转化为无机物；溶解是使碘离子进入溶液；过滤是除去不溶性杂质；氧化是将碘离子转化为碘单质；萃取是将碘从水溶液转移到有机溶剂中；分液是分离有机溶剂和水层；蒸馏是得到碘单质。离子交换法可提高碘的提取效率。 对应训练： - 海带提碘时，氧化碘离子可以用的绿色氧化剂是（ ） A. 氯气 B. 过氧化氢 C. 高锰酸钾 D. 浓硫酸 答案：B 解析：过氧化氢是绿色氧化剂，在氧化碘离子时不产生污染性物质，所以选B。 4. 卤素离子的检验 问题：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，会有什么现象呢？检验溶液中的卤素离子时为什么要加入稀硝酸？ 答案：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。加入稀硝酸是为了排除碳酸根离子的干扰，以免判断错误。 对应训练： 检验苦卤中的 ，可以选用的试剂是（ ） A. 碘水、淀粉溶液 B. 氯水、四氯化碳 C. 硝酸银溶液、稀硝酸 D. 溴水、汽油 答案：C 解析：检验 可以用硝酸银溶液和稀硝酸，若产生淡黄色沉淀且不溶于稀硝酸，则含有 ，所以选C。 （二）问题思考 1.在之前的化学学习中，我们对氯元素有了一定的认识，了解了氯气的性质和制备等知识，那么这些知识对我们学习溴和碘的提取有什么帮助呢？ 答案：氯气的氧化性等性质可以类比到溴和碘的提取过程中，例如在海水提溴和提碘中都涉及到氧化这一步骤，利用氯气的氧化性知识可以理解用氯气氧化 和 的原理。同时，氯气的制备实验中的一些操作和原理也有助于我们理解溴和碘提取过程中的一些分离和提纯操作。 2.初中阶段我们掌握了一些基本的实验操作技能，如过滤、分液等，在海带提碘的过程中，哪些步骤用到了这些操作，其作用分别是什么？ 答案：过滤操作在海带提碘中用于除去不溶性杂质，在溶解海带灰后，通过过滤可以将不溶于水的杂质分离出来，得到含碘离子的溶液。分液操作在萃取后使用，将碘从水溶液转移到有机溶剂中后，通过分液将有机溶剂和水层分离，从而达到初步分离碘的目的。 （三）归纳总结 1.请归纳总结海水提溴和提碘的流程及相关化学反应。 答案： 海水提溴： 浓缩：将海水浓缩得到苦卤，提高溴离子浓度。 氧化： 提取：利用溴的沸点比水低，向苦卤中吹入热空气或水蒸气，使溴挥发，冷凝后即得粗溴。 精制：对粗溴进行进一步提纯。 海水提碘（以海带提碘为例）： 灼烧：将海带中的有机物转化为无机物。 溶解：使碘离子进入溶液。 过滤：除去不溶性杂质。 氧化：（也可用过氧化氢等绿色氧化剂） 萃取：将碘从水溶液转移到有机溶剂中。 分液：分离有机溶剂和水层。 蒸馏：得到碘单质。 2.请归纳总结 、、 的检验方法及相关离子方程式。 答案： 检验方法：利用硝酸银溶液和稀硝酸检验溶液中的 、、，通过沉淀的颜色差异进行区分。 离子方程式： （白色） （淡黄色） （黄色） 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 【答案】B 【解析】海水提溴时，用热空气将溴吹出，是因为溴的沸点比水的沸点低，易挥发，向苦卤中吹入热空气或水蒸气，使溴挥发出来，B选项正确；A选项化学性质稳定与用热空气吹出溴无关；C选项Br2不易升华；D选项Br2能溶于水。答案选B。 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: 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 【答案】B 【解析】A．步骤①通氯气氧化I-，甲装置可用于通入氯气进行氧化反应，A选项正确；B．步骤②③分液操作时，用乙装置，下层是有机相，应先从下口放出有机相，再从上口倒出水相，B选项错误；C．步骤④水相用硫酸酸化分离出粗碘，丙装置是过滤装置，可用于将碘与母液分离，C选项正确；D．步骤⑤干燥后加适量(KI)固体混匀加热得纯碘，丁装置是升华装置，可用升华法提纯碘，D选项正确。答案选B。 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 【答案】B 【解析】A．稀盐酸与碘水和碘化钾溶液都不反应，无法鉴别，A选项错误；B．淀粉溶液遇碘水变蓝色，与碘化钾溶液不反应，可鉴别碘水和碘化钾溶液，B选项正确；C．硝酸银溶液与碘水和碘化钾溶液都能反应生成黄色沉淀，无法鉴别，C选项错误；D．酚酞溶液与碘水和碘化钾溶液都不反应，无法鉴别，D选项错误。答案选B。 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 【答案】B 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________________________________。 【答案】（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） 一、海水提溴——主要方法：空气吹出法 （1）工艺流程 （2）基本步骤及主要反应 ①浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中Br－得到浓缩。 ②氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化为Br2，反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。 ③富集：利用溴的挥发性，通入热空气或水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收。反应的化学方程式为 Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。 ④提取：再用Cl2将HBr氧化得到产品溴2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。 二、海水提碘 （1）海带中碘元素的检验 ①实验步骤及证明方法 ②反应原理：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O （2）海带提碘 ①工艺流程 ②两种原理 化学原理： Cl2＋2KI===2KCl＋I2。 物理原理：单质碘用苯或四氯化碳萃取，分液后用蒸馏法将碘与有机溶剂分开。 三、卤素离子的检验方法 （1）AgNO3溶液——沉淀法 未知液生成 注意： ①先用稀硝酸酸化，目的是排除CO、SiO等离子的干扰。不能用盐酸酸化，因盐酸会引入Cl－。 ②稀硝酸不能排除SO等离子的干扰。在设计实验方案时要具体问题具体分析。 （2）置换——萃取法 未知液加入 有机层呈 （3）氧化——淀粉法检验I－ 未知液蓝色溶液，表明有I－ 考点1 海水提溴 1．海水提溴时，下列步骤所对应的目的错误的是 选项 A B C D 步骤 浓缩海水 通入氯气 鼓入热空气 冷凝溴蒸气 目的 富集溴元素 生成 Br2 氧化 Br- 获得粗溴 【答案】C 【解析】A．海水中溴元素的浓度很小，通过浓缩海水，使溴元素富集，增大溴元素的浓度，加快后续相关反应的速率，有利于溴元素的充分提取，A正确；B．溴元素在海水中主要以Br-存在，利用氯气氧化性比溴强，把Br-氧化成Br2，B正确；C．溴具有较强的挥发性，鼓入热空气的目的是把溴从溶液中吹出，达到分离溴的目的，不是利用空气氧化Br-，C错误；D．常温下溴是液态，鼓入热空气吹出溴时，温度较高，溴以气态形式与空气混合，因此需要冷凝溴蒸气使之液化来收集，D正确； 故选C。 2．从海水中提取溴的流程如下图。下列说法不正确的是 A．步骤Ⅰ→Ⅱ的目的是溴的富集 B．X试剂可为溶液 C．步骤Ⅱ通入空气吹出，利用的易挥发性 D．步骤Ⅳ含蒸馏、冷凝等 【答案】B 【解析】海水中通入氯气，氯气氧化溴离子得到含溴单质的稀溶液，利用Br2的易挥发性，向反应后的低浓度Br2水中通入热的空气，将Br2吹出，用Na2SO3溶液吸收，发生反应：Na2SO3+Br2+H2O=Na2SO4+2HBr，将溴富集，得到较高浓度的Br-的水溶液，然后向其中通入Cl2，将溴离子氧化为溴单质得到溴的浓溶液，然后经CCl4等有机溶剂的萃取、分液和蒸馏、冷凝操作得到液溴。 A．由分析，步骤Ⅰ→Ⅱ的目的是溴的富集，A正确； B．由分析，X试剂将溴单质还原为溴离子，为还原剂Na2SO3，而不是溶液，B错误； C．利用Br2的易挥发性，向反应后的低浓度Br2水中通入热的空气，将Br2吹出，C正确； D．溴的浓溶液，然后经CCl4等有机溶剂的萃取、分液和蒸馏、冷凝操作得到液溴，D正确； 故选B。 考点2 海带提碘 3．海水提溴和海带提碘都需经过浓缩、氧化、提取三个步骤。有关叙述错误的是 A．提取溴时利用溴的挥发性 B．提溴的浓缩液来自于海水晒盐后的卤水 C．提取碘时利用碘的升华特性 D．氧化步骤都可以通入氯气来实现 【答案】C 【解析】A．溴易挥发，可鼓入热空气或热水蒸气将溴分离出来，故A正确；B．提溴的浓缩液来自于海水晒盐后的卤水，可使溴离子浓度增大，为浓缩过程，故B正确；C．海带中无单质碘，存在形式为碘离子，提取碘是利用氧化剂氧化碘离子生成碘单质，萃取分液、蒸馏方法得到，故C错误；D．氯气具有氧化性，可以氧化Br—、I—生成Br2、I2单质，故D正确；故选C。 4．实验室从海带中获得纯碘，下列实验装置或目的不正确的是 实验装置 目的 A．灼烧海带 B．反应生成 C．萃取后从上口倒出碘的苯溶液 D．提纯粗碘 【答案】A 【解析】A．灼烧海带应该使用坩埚，A错误；B．过氧化氢有较强氧化性，酸性条件下能将碘离子氧化为碘单质，可获得碘，B正确；C．碘的苯溶液密度小于水的密度，因此萃取后应该从上口倒出，C正确；D．碘单质易升华，遇到烧瓶底部又凝华，因此可用升华法分离粗碘，D正确； 5．海带中含有碘元素。实验室提取碘的步骤如下所示： 下列说法错误的是 A．①中用到的主要仪器有酒精灯、蒸发皿、泥三角、三脚架 B．④对应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+==2H2O+I2 C．③的操作名称是过滤 D．海带灰中含有硫酸镁、碳酸钠等，在⑤中实现与碘分离 【答案】A 【解析】海带灼烧后用水溶解除去不溶物，在滤液中加入稀硫酸和过氧化氢溶液将碘离子氧化生成碘单质，用四氯化碳萃取出碘单质，据此解答。A．①是灼烧，其中用到的主要仪器有酒精灯、坩埚、泥三角、三脚架、坩埚钳等，不需要蒸发皿，A错误；B．④是双氧水氧化碘离子，对应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+==2H2O+I2，B正确；C．③得到含碘离子的溶液，其操作名称是过滤，C正确；D．⑤是萃取，单质碘易溶于有机溶剂中，因此海带灰中含有硫酸镁、碳酸钠等，在⑤中实现与碘分离，D正确；答案选A。 6．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，主要以碘化物形式存在。有一化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质，他们将海带灼烧成灰，用水浸泡一段时间(让碘化物充分溶解在水中)，得到海带灰悬浊液，然后按以下实验流程提取单质碘： （1）过程①实验操作名称： 。 （2）操作②中发生的离子方程式： 。 （3）操作③中萃取所用的有机试剂可以是 (填序号) A．四氯化碳                 B．乙醇 （4）操作过程③可以分解为如下几步： A．检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液； B．把50 mL碘水和15 mL有机溶剂(你所选的)加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞； C．倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正； D．把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中； E．静置、分层。 F．将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准； G．旋开活塞，用烧杯接收下层溶液； H．从分液漏斗上口倒出上层液体； ①上述F步操作的目的是 。 ②最后碘的有机溶液是通过漏斗 获得(填“上口”或“下口”)。 （5）从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶液，还需要经过蒸馏，观察如图所示实验装置，指出其3点错误的其中一个错误： 。 （6）进行上述蒸馏操作时，使用水浴的优点是 ，最后晶态碘在 里聚集获得。 【答案】（1）过滤 （2）Cl2+2I-=2Cl-+I2 （3）A （4）平衡压强，便于液体顺利下滴 下口 （5）未垫石棉网加热，应垫石棉网加热或温度计水银球插到了液面下，应该在支管口附近的位置或冷却水方向反了，应该是下口进上口出 （6）受热均匀易控温 蒸馏烧瓶 【解析】以海带为原料获得少量碘单质：将海带在坩埚中灼烧得到海带灰，将海带灰浸泡得到海带灰悬浊液，然后采用过滤的方法将残渣和溶液分离，得到含有I-的溶液，向水溶液中通入足量Cl2，发生反应为2I-+Cl2=2Cl-+I2，向含有碘单质的溶液中加入萃取剂四氯化碳萃取蒸馏得到碘单质。 （1）据分析可知，过程①实验操作名称为过滤。 （2）据分析可知，操作②中发生的离子方程式为2I-+Cl2=2Cl-+I2。 （3）萃取剂不溶于水且溶解碘的能力远大于水，而乙醇与水互溶，只有四氯化碳符合，故选A。 （4）①上述F步操作的目的是平衡压强，便于液体顺利下滴。 ②四氯化碳的密度比水的密度大，分层后有机层在下层，则最后碘的有机溶液是通过漏斗下口获得。 （5）由图可知，错误及改正为未垫石棉网加热，应垫石棉网加热，温度计水银球插到了液面下，应该在支管口附近的位置，冷却水方向反了，应该是下口进上口出。 （6）进行上述蒸馏操作时，使用水浴的原因是易控制温度，使蒸馏烧瓶内液体受热均匀，沸点低的先蒸馏出来，最后晶态碘在蒸馏烧瓶里聚集。 考点3 卤素离子的检验 7．鉴别Cl﹣、Br﹣、I﹣可以选用的试剂是 A．碘水，淀粉溶液 B．溴水，四氯化碳 C．淀粉，KI溶液 D．硝酸银溶液，稀HNO3 【答案】D 【解析】A．碘水与三种离子均不反应，不能鉴别，故A错误；B．加入溴水和CCl4溶液，能生成I2，只能鉴别I﹣，故B错误；C．加入淀粉和KI淀粉溶液，均不反应，则Cl﹣、I﹣、Br﹣不能鉴别，故C错误；D．加入硝酸银溶液，分别生成AgCl、AgBr、AgI，沉淀颜色不同，可鉴别，故D正确；故选D。 8．检验KI溶液中是否含有Br-的实验，合理的方法是 A．加入少量的新制氯水，溶液变色则有Br- B．滴加硝酸银溶液，观察是否产生淡黄色沉淀 C．加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层为红棕色，则有Br- D．上述三种方法均不能检验出该KI溶液中是否含有Br- 【答案】D 【解析】A．加入足量的新制氯水，Br-、I-都能被Cl2氧化生成溴和碘，溶于水都有颜色，所以溶液变色不能证明有Br-存在，A不正确；B．I-和硝酸银溶液反应产生黄色沉淀碘化银，B不正确；C．碘水与Br-不反应，有机层红棕色是因为碘溶于四氯化碳，实验现象与Br-无关，C不正确；D．综上所述，故上述三种方法均不能检验出该KI溶液中是否含有Br-，故D正确；故选D。 9．物质X有如下转化关系，下列说法错误的是 A．X能使润湿的淀粉碘化钾试纸变蓝 B．Y能用于自来水消毒 C．Y在碱性条件下的氧化性强于 D．Z溶液中滴加稀后，溶液呈黄褐色 【答案】A 【解析】X与MnO2加热反应，净化后得到的Y与KOH溶液加热反应得到KClO3，Y为Cl2，X为浓盐酸，KClO3与过量的KI反应，生成的是无色物质，I-被氧化为KIO3，Z是KI和KIO3的混合溶液； A．由上述分析可知，X为浓盐酸，不能使润湿的淀粉碘化钾试纸变蓝，故A错误； B．Cl2与水反应生成HClO，具有强氧化性，可以消毒，即Cl2可以用于自来水消毒，故B正确； C．Cl2与KOH溶液加热反应得到KClO3，Cl2是氧化剂，KClO3是氧化产物，故Cl2在碱性条件下的氧化性强于，故C正确； D．Z是KI和KIO3的混合溶液，滴加稀后，发生归中反应生成I2，使溶液呈黄褐色，故D正确； 答案选A。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 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 一、知识目标 1.了解从海洋中提溴和提碘的主要原理，包括浓缩、氧化、提取、精制等步骤及相关化学反应。 2.了解 、、 的检验方法，掌握利用硝酸银溶液和稀硝酸通过沉淀颜色差异鉴别卤素离子。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识海水中溴、碘等元素的提取过程和卤素离子检验现象，从微观上理解化学反应中离子的变化。 2.证据推理与模型认知：通过对海水提溴、提碘流程和卤素离子检验实验的分析，建立化学工艺流程和离子反应的模型。 3.科学态度与社会责任：认识溴、碘在工业、农业、医药等方面的广泛应用，了解化工生产中不同方法的优缺点，培养多角度考虑问题和关注环境保护的意识。 一、学习重点 1.海水提溴和提碘的原理及流程。 2.、、 的检验方法。 二、学习难点 1.海水提溴和提碘过程中各步骤的作用及原理。 2.工业提纯溴方法的评价。 一 、溴和碘的提取 1．从海水中提取溴 （1）原料：苦卤(海水_____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__________等，是从海水中提取溴的主要原料。 （2）步骤： ①浓缩酸化：浓缩并酸化海水后，通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：____________________。 ②氧化富集：向含溴单质的水溶液中通热空气或水蒸气，将溴单质吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收)。 ③氧化吸收：向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：____________________，用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。 （3）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。如图： （4）溴的用途 ①制备药物：“红药水”中含有溴元素；溴化钾、溴化钠、溴化铵等可配成镇定剂。 ②制造杀虫剂。 ③制造感光剂：溴化银可用作医疗X射线胶片上的感光剂。 2．从海带中提取碘 （1）原理： ①碘在海带中以化合态的形式存在。 ②海带中的碘元素在浸泡时以碘离子(I－)的形式进入水中，可选择__________等氧化剂把碘离子氧化成碘单质，离子方程式分别可表示为：___________________________________。 （2）流程： 二、卤素离子的检验 （1）试剂：硝酸银和稀硝酸 （2）现象及原理： 试剂 现象 结论及离子方程式 取样，先加入稀硝酸。再加入硝酸银溶液，观察现象。 生成_____色沉淀 有Cl-：_______________ 生成_____色沉淀 有Br-：_______________ 生成_____色沉淀 有I-：_______________ 注意：检验卤素离子的最好的方法是用硝酸银和稀硝酸，因为其灵敏度高，反应现象明显。检验时，一定要加入_____，以排除CO、OH－等离子的干扰。 （一）问题探究 1.溴和碘提取的引入 问题：目前，从海水中提取的形成产业的两类物质分别是什么呢？为什么要从海水中提取溴和碘？ 对应训练：从海水中提取溴和碘是因为（ ） A. 海水中溴和碘的含量最高 B. 溴和碘在陆地上不存在 C. 溴和碘在陆地上含量较少，主要从海洋中提取 D. 从海水中提取溴和碘的成本最低 2. 海水提溴 问题：苦卤中的溴元素主要以什么形式存在，怎样将苦卤中的 转化成 ？怎样把 从水中分离出来呢？阶段二粗溴的提纯有两种方法，对比这两种方法，如何评价呢？ 对应训练：海水提溴时，向苦卤中通入热空气或水蒸气的原理是（ ） A. 溴的化学性质稳定 B. 溴的沸点比水低，易挥发 C. 溴易升华 D. 溴不溶于水 3. 海水提碘 问题：请同学们阅读课件中海带提碘的步骤，思考每一步的作用是什么？工业上使用离子交换法处理含碘离子的溶液有什么好处呢？ 对应训练： 海带提碘时，氧化碘离子可以用的绿色氧化剂是（ ） A. 氯气 B. 过氧化氢 C. 高锰酸钾 D. 浓硫酸 4. 卤素离子的检验 问题：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，会有什么现象呢？检验溶液中的卤素离子时为什么要加入稀硝酸？ 对应训练： 检验苦卤中的 ，可以选用的试剂是（ ） A. 碘水、淀粉溶液 B. 氯水、四氯化碳 C. 硝酸银溶液、稀硝酸 D. 溴水、汽油 （二）问题思考 1.在之前的化学学习中，我们对氯元素有了一定的认识，了解了氯气的性质和制备等知识，那么这些知识对我们学习溴和碘的提取有什么帮助呢？ 2.初中阶段我们掌握了一些基本的实验操作技能，如过滤、分液等，在海带提碘的过程中，哪些步骤用到了这些操作，其作用分别是什么？ （三）归纳总结 1.请归纳总结海水提溴和提碘的流程及相关化学反应。 2.请归纳总结 、、 的检验方法及相关离子方程式。 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 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: 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 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 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 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________________________________。 一、海水提溴——主要方法：空气吹出法 （1）工艺流程 （2）基本步骤及主要反应 ①浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中Br－得到浓缩。 ②氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化为Br2，反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。 ③富集：利用溴的挥发性，通入热空气或水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收。反应的化学方程式为 Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。 ④提取：再用Cl2将HBr氧化得到产品溴2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。 二、海水提碘 （1）海带中碘元素的检验 ①实验步骤及证明方法 ②反应原理：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O （2）海带提碘 ①工艺流程 ②两种原理 化学原理： Cl2＋2KI===2KCl＋I2。 物理原理：单质碘用苯或四氯化碳萃取，分液后用蒸馏法将碘与有机溶剂分开。 三、卤素离子的检验方法 （1）AgNO3溶液——沉淀法 未知液生成 注意： ①先用稀硝酸酸化，目的是排除CO、SiO等离子的干扰。不能用盐酸酸化，因盐酸会引入Cl－。 ②稀硝酸不能排除SO等离子的干扰。在设计实验方案时要具体问题具体分析。 （2）置换——萃取法 未知液加入 有机层呈 （3）氧化——淀粉法检验I－ 未知液蓝色溶液，表明有I－ 考点1 海水提溴 1．海水提溴时，下列步骤所对应的目的错误的是 选项 A B C D 步骤 浓缩海水 通入氯气 鼓入热空气 冷凝溴蒸气 目的 富集溴元素 生成 Br2 氧化 Br- 获得粗溴 2．从海水中提取溴的流程如下图。下列说法不正确的是 A．步骤Ⅰ→Ⅱ的目的是溴的富集 B．X试剂可为溶液 C．步骤Ⅱ通入空气吹出，利用的易挥发性 D．步骤Ⅳ含蒸馏、冷凝等 考点2 海带提碘 3．海水提溴和海带提碘都需经过浓缩、氧化、提取三个步骤。有关叙述错误的是 A．提取溴时利用溴的挥发性 B．提溴的浓缩液来自于海水晒盐后的卤水 C．提取碘时利用碘的升华特性 D．氧化步骤都可以通入氯气来实现 4．实验室从海带中获得纯碘，下列实验装置或目的不正确的是 实验装置 目的 A．灼烧海带 B．反应生成 C．萃取后从上口倒出碘的苯溶液 D．提纯粗碘 5．海带中含有碘元素。实验室提取碘的步骤如下所示： 下列说法错误的是 A．①中用到的主要仪器有酒精灯、蒸发皿、泥三角、三脚架 B．④对应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+==2H2O+I2 C．③的操作名称是过滤 D．海带灰中含有硫酸镁、碳酸钠等，在⑤中实现与碘分离 6．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，主要以碘化物形式存在。有一化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质，他们将海带灼烧成灰，用水浸泡一段时间(让碘化物充分溶解在水中)，得到海带灰悬浊液，然后按以下实验流程提取单质碘： （1）过程①实验操作名称： 。 （2）操作②中发生的离子方程式： 。 （3）操作③中萃取所用的有机试剂可以是 (填序号) A．四氯化碳                 B．乙醇 （4）操作过程③可以分解为如下几步： A．检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液； B．把50 mL碘水和15 mL有机溶剂(你所选的)加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞； C．倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正； D．把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中； E．静置、分层。 F．将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准； G．旋开活塞，用烧杯接收下层溶液； H．从分液漏斗上口倒出上层液体； ①上述F步操作的目的是 。 ②最后碘的有机溶液是通过漏斗 获得(填“上口”或“下口”)。 （5）从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶液，还需要经过蒸馏，观察如图所示实验装置，指出其3点错误的其中一个错误： 。 （6）进行上述蒸馏操作时，使用水浴的优点是 ，最后晶态碘在 里聚集获得。 考点3 卤素离子的检验 7．鉴别Cl﹣、Br﹣、I﹣可以选用的试剂是 A．碘水，淀粉溶液 B．溴水，四氯化碳 C．淀粉，KI溶液 D．硝酸银溶液，稀HNO3 8．检验KI溶液中是否含有Br-的实验，合理的方法是 A．加入少量的新制氯水，溶液变色则有Br- B．滴加硝酸银溶液，观察是否产生淡黄色沉淀 C．加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层为红棕色，则有Br- D．上述三种方法均不能检验出该KI溶液中是否含有Br- 9．物质X有如下转化关系，下列说法错误的是 A．X能使润湿的淀粉碘化钾试纸变蓝 B．Y能用于自来水消毒 C．Y在碱性条件下的氧化性强于 D．Z溶液中滴加稀后，溶液呈黄褐色 / 学科网（北京）股份有限公司 $