内容正文:
第一章 原子结构 元素周期律
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
教学目标
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,形成物质富集、分离、提取的基本思路,体会绿色化学观念在生产实际中的应用。
重点和难点
重点:掌握海带提碘和海水提溴的方法。
难点:理解萃取和分液的原理。
◆知识点一 海带提碘
1.流程
2.主要过程及反应原理
浸泡:将海带灰中的I-溶解提取出来;
氧化:向滤液中通入Cl2,将I-氧化成I2,得到含I2的水溶液,离子方程式为:2I-+Cl2===I2+2Cl-;
萃取:用有机溶剂将I2从水溶液中提取出来,分液得到I2的有机溶液;
蒸馏:将I2与有机溶剂分离。
即学即练
1.从海带提取碘的实验过程中,不需要用到的仪器是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】海带中含有碘元素,可通过以下步骤提取:①灼烧海带成灰(需用到坩埚、泥三角、酒精灯、三脚架),②将海带灰转移,加入蒸馏水,搅拌,煮沸(需用到烧杯、玻璃棒、石棉网、酒精灯),③过滤(需用到烧杯、漏斗、玻璃棒),向滤液中滴入氯水,振荡;④将氧化后溶液转移,向其中加入CCl4振荡,静置,综上所述,蒸发皿在该实验中用不到,故答案选D。
2.下列关于从海带中提取碘的操作错误的是( )
A
B
C
D
灼烧海带
过滤海带灰的悬浊液
用有机溶剂萃取碘单质
分液获得碘单质的有机溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.灼烧海带需要在坩埚中进行,而不是蒸发皿,A错误;
B. 过滤可以分离悬浊液和溶液,图示过滤操作无误,B正确;
C. 碘更易溶于有机溶剂,可以用有机溶剂萃取碘单质,萃取可在分液漏斗中进行,振荡分液漏斗时下口朝上,C正确;
D. 有机溶液与水不互溶,可以用分液漏斗分液分离,D正确;
故选A。
3.为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如图实验方案:
下列说法正确的是
A.①中反应的离子方程式为:2I-+2H++H2O2=I2+2H2O
B.②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出
C.③中得到的上层溶液中不含I-
D.操作Z的名称是加热
【答案】A
【分析】海带浸取液中的碘离子被加入的过氧化氢氧化得到含碘单质的水溶液,加入四氯化碳振荡、静置分层、分液得到碘单质的四氯化碳溶液,向碘单质的四氯化碳溶液中加入氢氧化钠溶液,碘单质和氢氧化钠反应得碘化钠和次碘酸钠溶液,振荡、静置分层,去掉四氯化碳层,再加入稀硫酸酸化,碘化钠和次碘酸钠在酸性条件下发生氧化还原反应得到碘单质的悬浊液,通过过滤得到碘单质。
【解析】A.反应为酸性环境,I-被H2O2氧化成I2,①中反应的离子方程式:2I-+2H++H2O2=I2+2H2O,故A正确;
B.四氯化碳的密度比水大,②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口放出,故B错误;
C.碘化钠水溶液的密度比四氯化碳小,③中得到的上层溶液中含有I-,故C错误;
D.从含有碘的悬浊液中得到碘,应该采用过滤的方法,故D错误;
故选A。
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③的实验操作名称是________,需要的玻璃仪器________。
(2)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⑤中,某学生选择用苯从碘的水溶液中提取碘的理由是 __________
________________。
(4)请设计一个简单实验,检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘________。
【答案】(1)过滤 烧杯、玻璃棒和漏斗 (2)蒸馏 (3)苯和水不互溶;碘在苯中的溶解度大于在水中的溶解度 (4)加入淀粉试液,若不变蓝色,说明没有碘。
【解析】(1)分离难溶性固体和溶液采用过滤方法,所以步骤③的实验操作名称是过滤,过滤时需要烧杯、玻璃棒、漏斗。
(2)分离互溶且沸点不同的液体采用蒸馏方法,碘易溶于苯,但碘和苯的熔沸点不同,所以可以采用蒸馏的方法分离。
(3)苯和水不互溶,碘在苯中的溶解度大于在水中的溶解度,且碘和苯不反应,所以苯可以作萃取剂。
(4)碘遇淀粉试液变蓝色,所以可以用淀粉试液检验是否含有碘,其检验方法为向该溶液中滴加淀粉试液,如果溶液变蓝色,则证明含有碘,否则不含碘。
◆知识点二 海水提溴
1.流程
2.主要过程及反应原理
浓缩:海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br-得到浓缩;
氧化:向浓缩的海水中通入Cl2,将Br-氧化成Br2,离子方程式为:2Br-+Cl2===Br2+2Cl-;
吹出:利用溴的挥发性,通入热空气和水蒸气,吹出溴蒸气;
吸收:吹出的溴蒸气用SO2吸收,化学方程式为:Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr;
蒸馏:再用Cl2将HBr氧化得到产品溴后蒸馏分离,化学方程式为:2HBr+Cl2===Br2+2HCl。
特别提醒/易错提醒/教材延伸
海水提溴过程中热空气和水蒸气“吹出”溴蒸气和然后SO2“吸收”溴蒸气,这两个过程的目的富集溴或提高溴的浓度
即学即练
1. 从海水中提取部分物质的过程如图所示:
下列有关说法正确的是 ( )
A.过程①中除去粗盐中的S、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入药品的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B.由“母液→Mg”一系列变化中未涉及氧化还原反应
C.工业上一般用金属钠与无水MgCl2反应制取Mg单质
D.反应③和⑤均可由下列反应实现:2Br-+Cl2Br2+2Cl-,该反应属于置换反应
【答案】D
【解析】A不正确, Na2CO3溶液应在加BaCl2溶液的后面,因为加入过量的BaCl2溶液后,过量的Ba2+需用C除去;B不正确,电解MgCl2制取镁的反应是氧化还原反应;C不正确,工业上用电解MgCl2的方法制取镁;D正确,采用Cl2作氧化剂氧化Br-提取Br2。
2.海水开发利用的部分过程如图所示.下列说法错误的是( )
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
【答案】C
【解析】A.向苦卤中通入Cl2置换出溴单质,分离得到溴,通入Cl2是为了提取溴,故A正确;B.粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质,精制时通常在溶液中依次中加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液,过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性,再进行重结晶进行提纯,故B正确;C.工业常选用生石灰或石灰水作沉淀剂,故C错误;D.海水提取溴一般用氯气置换溴离子转化为溴单质,用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收转化为HBr,达到富集的目的,故D正确。
3.某化学兴趣小组利用KBr废液制备溴单质,其流程如图所示(“氧化1”时)。下列说法正确的是
A.“吹出”时涉及氧化还原反应
B.可用乙醇从溴水中萃取溴
C.“氧化1”时若1 mol发生反应,则转移4 mol电子
D.“氧化2”时发生反应
【答案】D
【分析】由流程可知,KBr废液中加入MnO2进行氧化1,反应原理为:MnO2+2Br-+4H+=Mn2++2H2O+Br2,通入足量热空气吹出溴,吹出的Br2与Fe化合,反应原理为:2Fe+3Br2=2FeBr3,化合后加水溶解,向溶液中通入Cl2,进行氧化2反应原理为:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,达到富集溴的目的,再蒸馏分离出液溴,以此来解答。
【详解】A.由分析可知,“吹出”是利用液溴的挥发性,为物理变化,故不涉及氧化还原反应,A错误;
B.已知乙醇与水能以任意比互溶,不可用乙醇从溴水中萃取溴,B错误;
C.由分析可知,“氧化1”时反应原理为:MnO2+2Br-+4H+=Mn2++2H2O+Br2,故若1 mol发生反应,则转移2 mol电子,C错误;
D.由分析可知,“氧化2”时发生反应,D正确;
故答案为:D。
一、萃取和分液的原理
(1)萃取:利用某种溶质在互不相溶的两种溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂(萃取剂)将其从原溶剂里提取出来的方法。
(2)分液:利用分液漏斗将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作。
(3)操作(萃取碘水中的碘)
(4)萃取的三个“三”
三原则
①萃取剂和原溶液中的溶剂互不相溶;
②萃取剂和原溶液中的溶剂、溶质不发生反应;
③溶质在萃取剂中的溶解度要远大于在原溶剂中的溶解度
三仪器
①分液漏斗;②烧杯;③铁架台(带铁圈)
三溶剂
常见萃取剂:①汽油;②苯;③四氯化碳
(5)萃取、分液的操作注意事项
操作
目的
振荡过程中要不时旋开活塞放气
防止分液漏斗内部压强过大发生危险
分液时要使分液漏斗的下端颈尖紧贴烧杯内壁
防止液体飞溅
放出下层液体时应及时关闭活塞
防止上层液体流出
分液时要先打开分液漏斗上口的玻璃塞
保证分液漏斗内部气压与外界相同,使液体顺利流下
上层液体从上口倒出
保证上层液体尽量少地沾附下层液体
特别提醒/易错提醒/教材延伸
①萃取实验中,要使碘尽可能全部地转移到CCl4中,应加入适量的萃取剂,同时采取多次萃取的方法。②要将萃取后碘的CCl4溶液分离,可以采取减压蒸馏的方法,将CCl4萃取剂分离出去。
实践应用
1、选择萃取剂将碘水中的碘萃取出来,这种萃取剂应具备的性质是 ( )
A.不溶于水,且必须易与碘发生化学反应
B.不溶于水,且比水更容易使碘溶解
C.不溶于水,且必须比水密度大
D.不溶于水,且必须比水密度小
【答案】B
【解析】萃取剂与原溶剂不互溶,且更易溶解溶质。
2、以下关于萃取、分液操作的叙述中,正确的是( )
A.将所需试剂加入分液漏斗,塞上玻璃塞,如图所示用力振荡
B.振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C.经几次振荡并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层
D.分液时,需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,再打开活塞
【答案】D
【解析】A.一只手压住玻璃塞,一只手握住活塞,把分液漏斗倒转过来振荡,A错误;
B.振荡几次后打开活塞放气,不需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气,B错误;
C.将分液漏斗放在铁架台上静置待液体分层,C错误;
D.分液时将分液漏斗上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,再打开活塞,待下层液体流尽时,关闭活塞,从上口倒出上层液体,D正确。
故选D。
3、将碘水中的碘萃取出来的实验中,下列说法错误的是
A.分液漏斗使用前要检验它是否漏水
B.萃取剂要求不溶于水,且比水更容易使碘溶解
C.注入碘水和萃取剂,倒转分液漏斗反复用力震荡后立即分液
D.分液时,打开旋塞,使下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出
【答案】C
【解析】A.为防止漏液,使用前要检查分液漏斗是否漏液,故A正确;B.碘在CCl4中的溶解度比在水中的溶解度大,可用四氯化碳萃取,故B正确;C.震荡后需静置分层后分液,故C错误;D.下层液体下口流出,上层液体从上口倒出,以免污染液体,故D正确。
考点一 海带提碘
【例1】碘及其化合物广泛用于医药、染料等方面。中国海洋大学提出一种从海带中提取碘的方法,其流程如图。下列说法错误的是( )
A.操作①的目的是分解除去其中的有机化合物
B.操作②用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
C.操作④的名称为萃取分液,可以用苯、酒精等代替
D.操作⑤可以为蒸馏
【答案】C
【解析】从流程图分析可知,操作①是灼烧,操作②是过滤,操作③通入氯气氧化I-得到I2,操作④是萃取和分液,操作⑤是蒸馏,据此分析解答。
【详解】A.由图可知,操作①为灼烧,目的是分解除去其中的有机化合物,故A正确;
B. 由分析可知,操作②为过滤,用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,故B正确;
C. 由分析可知,操作④为萃取和分液,酒精和水混溶不分层,不能做萃取剂,故C错误;
D.由分析可知,操作⑤为蒸馏,故D正确;
故选C。
解题要点
一烧二浸三过滤,四氧五萃六分液。灼烧坩埚玻棒搅,氧化酸性双氧好。
萃取忌酒精,分液看密度:CCl4下口出,苯汽油上口。
反萃加碱歧化,酸化碘再生。蒸馏或过滤,淀粉检验蓝。
【变式1-1】从海带中提取碘单质的工艺流程如下。下列关于海水制碘的说法不正确的是( )
A.在碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色
B.实验室在坩埚中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌
C.含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生还原反应
D.碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液,该操作为“萃取”
【答案】C
【解析】A.碘单质遇到淀粉变蓝是碘单质的特性,A正确;
B.固体灼烧应在坩埚中进行,可用玻璃棒搅拌,B正确;
C.碘离子被过氧化氢在酸性溶液中氧化为碘单质,发生氧化反应,C错误;
D.碘单质在水中的溶解度不大,易溶于四氯化碳等有机溶剂,可以用四氯化碳萃取碘水中的碘单质,D正确;
故选C。
【变式1-2】为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如下实验方案:
下列说法正确的是 ( )
A.①中反应的离子方程式:2I-+ H2O2 I2+ 2OH-
B.②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出
C.③操作使用的是反萃取法,得到的上层溶液中含有I-
D.操作Z的名称是加热
【答案】C
【解析】A项中加入稀硫酸,环境为酸性,不能生成OH-,故A错误;四氯化碳的密度比水大,②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口放出,故B错误;碘化钠水溶液的密度比四氯化碳小,③操作是反萃取法,得到的上层溶液中含有I-,故C正确;从含有碘的悬浊液中得到碘,应该采用过滤的方法,故D错误。
考点二 海水提溴
【例2】海水是巨大的资源宝库,以下是人类从海水中提取某些重要化工原料的简单流程示意图。下列说法错误的是
A.“吹出”时,常采用热空气吹出溴,利用了溴单质的易挥发性
B.用水溶液吸收的离子方程式为
C.流程中氧化→吸收→氧化的目的是富集溴单质
D.工业上也可用溶液代替二氧化硫吸收,会生成无色无味气体和,则反应的化学方程式为
【答案】B
【分析】用空气从含Br2的海水将Br2吹出得到含Br2的空气,用二氧化硫吸收,得到吸收液,发生的反应为SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr,然后将吸收液氯化,发生的反应为2HBr+Cl2=Br2+2HCl,得到溴水混合物,然后采用蒸馏的方法得到液溴,据此分析解答。
【详解】A.溴易挥发,“吹出”时,常采用热空气吹出溴,利用了溴的挥发性,故A项正确;
B.HBr为强酸,要拆开写,故离子方程式为:,故B项错误;
C.过程中氧化→吸收→氧化的目的是富集溴单质,故C项正确;
D.用溶液吸收,生成无色无味二氧化碳气体,反应后的溶液中含有,根据氧化还原反应规律,同时生成NaBr,该反应的化学方程式为,故D项正确;
故本题选B。
解题要点
一酸二氯三吹出,四吸五萃六蒸馏。酸化抑氯防反应,氯气氧化Br⁻成Br₂。
热空气吹易挥发,吸收富集再用氯。蒸馏得到纯液溴,密度大水在下层。
13. 【变式2-1】空气吹出法工艺,是目前“海水(呈弱碱性)提溴”的最主要方法之一,其工艺流程如图所示。下列说法不正确的是
A.海水中经氧化、吹出、吸收后,可实现溴的富集
B.“吸收塔”内发生反应的离子方程式为
C.在该流程中,每提取1mol溴单质,理论上至少消耗氯气44.8L(标准状况)
D.工业溴中含少量Cl2,可用NaOH溶液除去
【答案】D
【分析】浓缩、酸化的海水中含有,通入将氧化成单质;利用溴易挥发的性质,经过热空气吹出,在吸收塔中被还原成,实现溴元素的富集;在蒸馏塔中经过氧化,得到溴水混合物,通过冷凝、精馏等操作分离得到产品。
【详解】A.根据分析,海水中经氧化、吹出、吸收后,在吸收塔中实现溴的富集,A正确;
B.“吸收塔”内被还原生成硫酸和HBr两种强酸,反应的离子方程式为,B正确;
C.根据流程,每提取1mol溴单质,理论上消耗2mol,即标准状况下至少消耗氯气44.8L,C正确;
D.和均可以和NaOH溶液反应,不能用NaOH溶液除去溴中的少量,D错误;
答案选D。
【变式2-2】从的废液中回收,流程如下:
下列说法不正确的是
A.操作I是萃取分液,有机层在上层
B.加溶液反应的离子方程式为
C.加溶液的目的是将转化成盐溶液,然后浓缩,加入硫酸后生成浓度较大的含溶液
D.操作Ⅱ通入热空气降低的溶解度,并利用了的挥发性
【答案】A
【分析】向溴的CCl4溶液中加入碳酸钠溶液,发生反应,再加入硫酸得到高浓度溴,其反应为,最后得到产品溴。
【详解】A.CCl4的密度比溴化钠和溴酸钠混合溶液大,故操作Ⅰ是萃取分液,有机层在下层,故A项错误;
B.根据分析可知,加入碳酸钠溶液,发生反应,离子方程式为:,故B项正确;
C.加Na2CO3溶液,Br2转化成溴化钠和溴酸钠混合溶液,浓缩,加入硫酸,反应离子方程式为:,生成浓度较大的含Br2溶液,故C项正确;
D.因为Br2的挥发性,可以通入热空气降低Br2的溶解度,将Br2吹出,故D项正确;
故本题选A。
考点三 萃取与分液
【例3】下列关于萃取操作的说法正确的是( )
A.从溴水中提取溴,可加入四氯化碳或乙醇作萃取剂
B.萃取操作完成后,静置、分液,先将下层液体从下口放出,然后将上层液体从下口放出
C.用一种有机溶剂提取水溶液中的某物质,静置、分液后,水层应在上层
D.萃取时,所加入的溶剂应与原溶剂互不相溶,且与溶质相互间不反应
【答案】D
【详解】A.乙醇与水互溶,不能作萃取剂,故A错误;
B. 萃取操作完成后,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,故B错误;
C. 萃取操作完成后,水层的位置取决于水和有机溶剂的密度的相对大小,若有机溶剂的密度小于水的密度,则水层应该在下层,反之则水在上层,故C错误;
D. 萃取时,所加入的溶剂应与原溶剂互不相溶,且与溶质相互间不反应,故D正确;
故选D。
解题要点
萃取三原则:不相溶、不反应、溶解度大。
萃取三溶剂:汽、苯、CCl₄,酒精不能加。
分液看密度:下层下口出,上层上口倒。
放气要及时,靠壁防飞溅。开塞才放液,关塞保上层。
【变式3-1】下列关于实验操作的叙述不正确的是( )
A.萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大
B.分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
C.蒸馏操作时,应在蒸馏烧瓶中加入几块沸石,防止液体暴沸
D.蒸发操作时,当蒸发皿中有大量固体析出时就停止加热,利用余热把剩下的水蒸干
【答案】A
【解析】A.萃取时不需要考虑萃取剂密度,只要萃取剂与原溶液不发生反应、与原溶剂互不相溶、溶质在萃取剂中溶解度比原溶剂大即可,A错误;
B. 分液时应该避兔上下层液体混合,则分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,B正确;
C.蒸馏时为了防止液体暴沸,可加入沸石或碎瓷片,C正确;
D.蒸发时出现大量固体停止加热,利用余热可使残留的少许水分完全蒸干,D正确;
故选A。
【变式3-2】选择萃取剂将碘水中的碘萃取出来,其中萃取剂应具备的性质是()
A.不溶于水,且必须易与碘发生化学反应
B.不溶于水,且比水更容易使碘溶解
C.不溶于水,且必须比水密度大
D.不溶于水,且必须比水密度小
【答案】B
【解析】选用的萃取剂的原则:①和原溶液中的溶剂互不相溶;②对溶质的溶解度要远大于原溶剂,与密度大小没有关系。
基础达标
1.(2025高一上·上海·专题练习)某课外小组将灼烧的海带灰浸泡后过滤,得到澄清的滤液,他们设计了如下几个方案,你认为能证明灼烧的海带灰中含有碘元素的是
A.取适量滤液,蒸干,观察是否有紫黑色固体生成
B.取适量滤液,加入酸化的溶液,再加入淀粉溶液,呈蓝色,证明含有碘元素
C.取适量滤液,向其中加入淀粉溶液,无明显现象,证明不含碘元素
D.取适量滤液,加入苯,振荡、静置,苯层无色,证明不含碘元素
【答案】B
【详解】A.海带中的碘元素以碘离子形式存在,蒸干滤液不会得到紫黑色的碘单质,不能证明灼烧的海带灰中含有碘元素,A不符合题意;
B.海带中的碘元素以碘离子形式存在,即滤液中含有碘离子,酸化的可将碘离子氧化为碘单质,碘单质能使淀粉溶液变蓝,能证明灼烧的海带灰中含有碘元素,B符合题意;
C.淀粉溶液只能检测碘单质,但滤液中的碘元素以碘离子形式存在,而无,则取适量滤液,向其中加入淀粉溶液,无明显现象,不能证明不含碘元素,C不符合题意;
D.苯层无色仅说明无碘单质,不能证明不含碘离子,即不能证明不含碘元素,D不符合题意;
故选B。
2.(25-26高一上·河北保定·阶段练习)溴被称为海洋元素,以海水为原料制备单质溴的流程如下。下列有关说法正确的是
A.用蒸馏法将海水浓缩的过程中发生了化学变化
B.在反应①、②、③中溴元素均发生了氧化反应
C.用SO2水溶液吸收Br2的目的是富集溴元素
D.鼓入热空气吹出溴,是因为溴蒸气的密度比空气密度小
【答案】C
【分析】海水浓缩后得到NaBr溶液,向其中通入Cl2,发生反应:,得到低浓度的Br2,鼓入热空气法吹出溴,用SO2水溶液吸收,发生反应:,再通入Cl2发生反应:,得到高浓度溴,据此分析;
【详解】A.浓缩过程中只发生物理变化,A错误;
B.根据分析,反应①为:,反应②为:,反应③为:。反应①、③中溴元素化合价升高,发生了氧化反应,反应②中溴元素化合价降低,发生了还原反应,B错误;
C.低浓度Br2经过热空气法吹出,用SO2水溶液吸收Br2,目的是富集溴元素,C正确;
D.鼓入热空气法吹出溴是因为溴易挥发,D错误;
故选C。
3.(24-25高一下·黑龙江大庆·期末)根据海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是
A.过程①的除杂试剂先后顺序是稀盐酸
B.工业上选用饱和溶液做的沉淀剂
C.过程⑤反应后溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题
D.在过程④、⑥反应中每氧化需消耗
【答案】C
【分析】海水蒸发得到粗盐和母液,粗盐通过精制得到精盐,电解饱和食盐水得到氯气、氢气和NaOH,母液加氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀,氢氧化镁与盐酸反应后经过蒸发浓缩、冷却结晶等操作生成MgCl2·6H2O,MgCl2·6H2O在HCl气流中加热生成无水MgCl2,NaBr中通入氯气生成Br2,Br2与SO2水溶液反应生成溴离子,溴离子被氯气氧化生成高浓度的Br2。
【详解】A.过程①中氯化钡须在碳酸钠之前加入,否则无法除去多余的钡离子,同时还需要加入氢氧化钠除去镁离子,A错误;
B.氢氧化钙微溶于水,工业上选用石灰乳而非饱和溶液做的沉淀剂,B错误;
C.Br2与SO2的水溶液反应生成HBr和H2SO4,两种产物都是强酸,因此反应后溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题,C正确;
D.过程④、⑥中反应的离子方程式为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,每氧化0.4mol溴离子需消耗氯气0.2mol,但是选项中并未说明是标准状况下,无法计算0.2mol氯气的体积,D错误;
故选C。
4.(24-25高一下·福建三明·期中)工业上常用“热空气吹出法”进行海水提溴,流程如图所示。下列有关说法错误的是
A.“浓缩”过程提高了的浓度
B.“氧化”过程发生的反应为
C.“吹出”过程利用了的挥发性
D.“吸收”过程体现了的还原性
【答案】D
【分析】通入足量氯气将海水中Br-氧化为Br2,利用Br2的挥发性,用热空气将溴蒸气吹出,通入二氧化硫和水与溴单质发生氧化还原反应生成HBr和H2SO4,加入氯气将HBr氧化为Br2,分离出液溴;
【详解】A.海水中的溴元素以Br-形式存在,“浓缩”过程提高了Br-的浓度,A正确;
B.“氧化”过程加入氯气将溴离子氧化为Br2,发生反应的离子方程式为,B正确;
C.“吹出”过程利用Br2的挥发性,用热空气将溴蒸气吹出,C正确;
D.“吸收”过程中二氧化硫和水与溴单质发生氧化还原反应生成HBr和H2SO4,溴元素化合价降低,体现了Br2的氧化性,D错误;
故选D。
5.(24-25高一下·湖北·期中)为回收利用含的废液,某化学兴趣小组的设计方案如下,下列说法错误的是
A.步骤I中,加入足量溶液充分反应后,上下两层均为无色
B.从提纯后的的溶液中分离出碘单质,可采用蒸馏法
C.用类似的方案,可以回收碘酒中的碘单质
D.粗可用升华法进一步提纯
【答案】C
【分析】由题给流程可知,向碘的四氯化碳溶液中加入碳酸钠溶液,碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,分液得到四氯化碳和溶液A;向溶液A中加入硫酸溶液,碘化钠和碘酸钠在硫酸溶液中发生归中反应生成硫酸钠和碘,据此分析;
【详解】A.由分析可知,步骤I中,加入足量碳酸钠溶液发生的反应为碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,则充分反应后,上下两层均为无色,上层为含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,下层为四氯化碳,A正确;
B.从提纯后的的溶液中分离出碘单质,利用物质的沸点不同,故可采用蒸馏法,B正确;
C.酒精与碳酸钠溶液混溶,不能通过分液分离,C错误;
D.碘受热会发生升华,所以实验制得的粗碘可用升华法进一步提纯,D正确;
故选C。
6.(22-23高一下·江苏南京·期中)下列叙述不正确的是
A.步骤①灼烧使用到的仪器有蒸发皿
B.步骤③的分离操作为过滤
C.步骤④中理论上每产生1molI2,需要1molMnO2被还原
D.步骤⑤中加入萃取剂后现象是溶液分层,下层为四氯化碳层呈紫色
【答案】A
【分析】海带灼烧后浸泡过滤分离出滤液,滤液加入二氧化锰和稀硫酸反应得到含有碘单质的溶液,萃取后蒸馏分离出碘单质;
【详解】A.步骤①灼烧使用到的仪器有坩埚而不是蒸发皿,A错误;
B.步骤③的分离固液的操作,为过滤,B正确;
C.步骤④中碘元素化合价由-1变为0,锰元素化合价由+4变为+2,根据电子守恒可知,理论上每产生1molI2,需要1molMnO2被还原,C正确;
D.四氯化碳密度大于水,步骤⑤中加入萃取剂后现象是溶液分层,下层为四氯化碳层呈紫色,D正确;
故选A。
7.(22-23高一下·山东菏泽·期中)从海带中提取碘,经有机溶剂进行富集后,可用反萃取法将I2单质从有机溶剂X中提取出来,其流程如图。下列有关说法错误的是
A.在萃取操作中可采用四氯化碳作为有机溶剂
B.操作过程中由悬浊液B得到碘单质需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗
C.溶液C中碘元素主要以I-形式存在
D.反萃取法的优点在于能耗低且有利于有机溶剂的循环利用
【答案】C
【分析】有机溶液X与氢氧化钠溶液反应生成碘化钠、碘酸钠和水,分液,向溶液中加入稀硫酸反应得到悬浊液,将悬浊液过滤得到单质碘。
【详解】A.在萃取操作中可采用苯、四氯化碳等有机溶剂作萃取剂,故A正确;
B.操作过程中由悬浊液B得到碘单质需要过滤,其需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,故B正确;
C.单质碘与氢氧化钠反应生成碘化钠、碘酸钠和水,则溶液C中碘元素主要以I-、形式存在,故C错误;
D.反萃取加入氢氧化钠溶液反应后,有机溶剂循环使用,则反萃取法的优点在于能耗低且有利于有机溶剂的循环利用,故D正确。
综上所述,答案为C。
8.(21-22高一上·上海闵行·期中)已知ρ苯<ρ水,苯可萃取碘水中的碘,下列说法不正确的是
A.碘在苯中的溶解度比在水中的大 B.萃取分液后,水层从上口倒出
C.萃取后碘的苯溶液在上层 D.萃取后水层颜色变浅且在下层
【答案】B
【详解】A.萃取原理利用碘在苯中的溶解度比在水中的大,A选项正确;
B.苯密度小于水,在上层,水在下层,下层液体从下层流出,B选项错误;
C.苯密度小于水,在上层,水在下层,C选项正确;
D.苯密度小于水,在上层,水在下层,水层被萃取后颜色变浅,D选项正确;
答案选B。
9.(21-22高一上·福建漳州·期末)共和国勋章获得者屠呦呦说:“青蒿素是中国传统医药献给人类的一份礼物。”从植物青蒿中提取青蒿素的流程如下:
该流程没有涉及的实验操作是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.青蒿加水不断搅拌,加速溶解,故A正确;
B.操作X得到提取液和残渣,说明是过滤,故B正确;
C.提取液中加入乙醚萃取青蒿素,故C正确;
D.该过程中没有蒸馏,故D错误。
综上所述,答案为D。
10.(25-26高一上·甘肃白银·期末)热空气吹出法是工业上海水提溴的常用方法,流程如下:
下列有关说法错误的是
A.步骤①中硫酸的作用是抑制、与水的反应
B.获得至少消耗(标准状况)
C.步骤②的目的是富集溴元素
D.步骤②涉及的化学方程式为
【答案】B
【分析】浓缩海水经硫酸酸化后通Cl2(步骤①,Cl2将Br-氧化为Br2);热空气吹出Br2用SO2水溶液吸收,实现溴的富集,(步骤②,Br2转化为HBr);通Cl2(步骤③,Cl2氧化HBr为Br2)得到工业Br2,据此作答。
【详解】A.硫酸的作用是抑制、与水的反应,A正确;
B.步骤①中:,生成消耗;步骤③中:,生成消耗。根据流程,获得最终产物,共消耗,在标准状况下体积为。B选项错误;
C.步骤②是将吹出并用吸收,目的是富集溴元素,C正确;
D.步骤②和水溶液发生氧化还原反应生成和HBr,化学方程式为,D正确;
故选B。
11.(25-26高三上·河南商丘·月考)工业上常用“空气吹出法”进行海水提溴,其过程如下。
已知:
下列说法错误的是
A.氧化→吹出→吸收→氧化、蒸馏的目的是为了富集溴元素
B.每提取,理论上需消耗(标准状况)
C.由上述过程中的反应可推导出氧化性:
D.其他条件一定时,单位时间内若通入过量,会导致的吹出率下降
【答案】C
【分析】海水提溴的流程为:将浓缩酸化后含Br-的海水通入Cl2氧化:,用热空气吹出溴蒸气,再用SO2和H2O吸收溴蒸气,转化为Br-进行浓缩:,再次通入Cl2氧化,最后通过冷凝等操作得到产品液溴。
【详解】A.海水提溴中,海水中溴离子浓度低,通过氧化(Cl2将Br⁻氧化为Br2)、吹出(分离Br₂)、吸收(Br2与SO2反应生成Br⁻,富集溴元素)、再氧化蒸馏得到液溴,整个过程目的是富集溴元素,A正确;
B.提取1mol Br2需经过两次氧化:第一次Cl2将Br⁻氧化为Br2(1 mol Br2需1 mol Cl2),吸收后Br2转化为Br⁻;第二次Cl2再次氧化Br⁻为Br2(又需1 mol Cl2),理论上共消耗2 mol Cl2,标准状况下体积为,B正确;
C.氧化性判断依据:氧化剂氧化性>氧化产物。第一次氧化:Cl2是氧化剂,Br2是氧化产物,故氧化性;吸收反应:Br2是氧化剂,SO2是还原剂,氧化产物为H2SO4,氧化性,因此氧化性顺序为,C错误;
D.其他条件一定时,过量SO2随“吸收Br2后的空气”进入下一步,与新生成的Br2发生反应:,该反应消耗了原本应被吹出的Br2,导致其吹出率下降,D正确;
故选C。
12.(24-25高一上·江苏南通·期末)一种海水提溴的主要流程如下所示。下列说法正确的是
A.鼓入热空气“吹出”,利用了的氧化性
B.“吹出”后剩余溶液中大量存在的离子有、、、
C.“氧化1”到“吸收”的过程实现了溴元素的富集
D.“吸收”后的溶液中加入溶液,产生的白色沉淀是和
【答案】C
【分析】海水通入Cl2氧化Br-为Br2,通入热空气吹出溴蒸气得到粗溴,通入SO2得到HBr和硫酸,再通入Cl2氧化HBr得到精溴,萃取精馏得到液溴单质。
【详解】A.易挥发,鼓入热空气将吹出,并不是利用氧气的氧化性,A错误;
B.吹出”后剩余溶液中,Br-不会大量存在,在氧化1时已被大量氧化为溴单质,B错误;
C.海水中Cl2氧化Br-为Br2,通入热空气吹出溴蒸气得到粗溴,通入SO2得到HBr,实现了溴元素的富集,C正确;
D.“吸收”后,溶液中含有硫酸、HBr、H2SO3等,加入氯化钡溶液会生成白色沉淀,H2SO3不会和氯化钡发生“弱制强”而生成,D错误;
故答案选C。
13.(24-25高一上·上海奉贤·期中)实验室模拟从海带中提取碘单质的流程图如下:
回答下列问题:
(1)提碘的原料一般选择海带或海藻,是因为_______。
(2)操作I中,实验室可用如图仪器将I2富集到有机溶液X中,该仪器名称为_______,下图所示的有机溶剂可以是_______(不定项)。
A.酒精 B.醋酸 C.四氯化碳 D.苯
(3)分离液体时上层的溶液要从_______口(填“上”或者“下”)倒出在另一个烧杯中。
(4)写出①中所发生的离子方程式_______。
(5)为寻找反应① 中氯水的替代品,某同学设计了如下实验来证明H2O2能否代替氯水。实验操作:将H2O2溶液作为氧化剂滴加入溶液A中,取少量反应后的溶液于试管中,滴加_______,如出现_______现象,则证明H2O2能代替氯水。
【答案】(1)海带或海藻中碘元素的含量高,且原料便宜
(2) 分液漏斗 C
(3)上
(4)Cl2+2I-=2Cl-+I2
(5) 淀粉溶液 溶液变蓝
【分析】干海带经浸泡、过滤得含有碘离子的溶液A,加稀硫酸酸化、再通入氯气,将碘离子氧化成碘单质得到溶液B,向溶液B中加入有机溶剂萃取水中的碘单质后分液获得有机溶液X,据此解答。
【详解】(1)提碘的原料一般选择海带或海藻,是因为海带或海藻中碘元素的含量高,且原料便宜;
(2)操作I中,实验室可用如图仪器将I2富集到有机溶液X中,由仪器构造可知,该仪器名称为分液漏斗;
A.酒精和水互溶,不能作萃取剂,A不符合题意;
B.醋酸和水互溶,不能作萃取剂,B不符合题意;
C.I2易溶于四氯化碳,四氯化碳与水不互溶也不反应,且密度比水大,分层后下层为含碘的有机层,C符合题意;
D.I2易溶于苯,苯与水不互溶且也不反应,但其密度比水小,分层后上层为含碘的有机层,D不符合题意;
故选C。
(3)萃取分液操作中,分离液体时上层的溶液要从上口倒出在另一个烧杯中;
(4)①中氯气将碘离子氧化成碘单质,发生的离子方程式为:Cl2+2I-=2Cl-+I2;
(5)将H2O2作为氧化剂滴加入溶液A中,取少量反应后的溶液于试管中,滴加淀粉溶液,如出现溶液变蓝现象,则证明H2O2能代替氯水,双氧水与碘离子发生的反应:H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O。
综合应用
14.(25-26高一上·甘肃白银·期末)下列混合物的分离或提纯方法不合理的是
A.分离汽油和水:分液
B.除去KCl中少量的:溶解、过滤、洗涤、干燥
C.提取溴水中的溴单质:萃取、分液、蒸馏
D.分离乙酸(沸点为118℃)和乙醚(沸点为34℃):蒸馏
【答案】B
【详解】A. 汽油和水互不相溶,应采用分液的分离方法,A正确;
B. 除去KCl中少量MnO2时,溶解后KCl进入溶液,MnO2不溶,过滤可分离;但洗涤和干燥操作针对MnO2滤渣,未涉及KCl溶液的蒸发结晶以获取纯净KCl固体,因此方法不完整且不合理,正确的方法为溶解、过滤、蒸发,B错误;
C. 溴水中溴单质可用有机溶剂萃取,分液分离出有机层后,蒸馏除去有机溶剂得到溴,方法合理,C正确;
D. 乙酸和乙醚沸点差异显著(分别是118℃和34℃),蒸馏可有效分离,D正确;
故选B。
15.(24-25高一下·四川凉山·期末)海洋是一座巨大的化学资源宝库,如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图,则下列说法正确的是
A.除去粗盐中的、、等杂质,①中加入试剂的顺序为溶液→NaOH溶液→溶液→过滤后加盐酸
B.②中包含制取溶液、无水及电解熔融状态的几个阶段
C.用萃取溴水中的,分液时层应从分液漏斗的上口倒出
D.水溶液吸收的离子方程式为
【答案】B
【分析】由流程可知,海水晒盐得到粗盐、淡水和母液,①为粗盐精制,加入试剂的顺序是:BaCl2溶液(除去)→NaOH溶液(除去镁离子和铁离子)→Na2CO3溶液(除去钙离子和多余的氯化钡)→过滤后加盐酸(除去剩余的氢氧化钠和碳酸钠)得到精盐; 第②步中氢氧化镁先与HCl反应生成氯化镁溶液,浓缩结晶得到MgCl2·6H2O,再在HCl气流中加热获得无水氯化镁,在HCl气流中加热防止水解,电解熔融氯化镁制取Mg; 第③步将溴离子被氧化为溴单质,第④步中溴单质被还原为溴离子,第⑤步中溴离子再被氧化为溴单质,此过程的目的是浓缩、富集溴单质,以此来解答。
【详解】A.根据分析可知,加入试剂的顺序是:BaCl2溶液(除去)→NaOH溶液(除去镁离子和铁离子)→Na2CO3溶液(除去钙离子和多余的氯化钡)→过滤后加盐酸(除去剩余的氢氧化钠和碳酸钠)得到精盐,A错误;
B.由分析可知,第②步中氢氧化镁先与HCl反应生成氯化镁溶液,浓缩结晶得到MgCl2·6H2O,再在HCl气流中加热获得无水氯化镁,在HCl气流中加热防止水解,电解熔融氯化镁制取Mg,B正确;
C.用CCl4萃取溴水中的Br2,CCl4密度比水大,则分液时CCl4层应从分液漏斗的下口流出,C错误;
D.SO2水溶液吸收Br2生成硫酸和氢溴酸,离子方程式为:,D错误;
故选B。
16.(25-26高一下·浙江·开学考试)工业利用海水制备的流程如下图(某些操作或试剂已省略)。下列说法不正确的是
A.已知步骤Ⅰ获得的中含有杂质,可能是由反应产生
B.步骤Ⅱ热气体X是
C.步骤Ⅱ中与足量纯碱溶液反应的离子方程式可表示为:
D.步骤Ⅲ操作Y为蒸馏
【答案】B
【分析】海水浓缩得到卤水,再通入氯气置换溴离子使之成为单质溴,继而通入热空气,将溴吹入纯碱中与之反应,起到富集的作用,然后再加入硫酸酸化,让和溴离子在酸性条件下发生归中反应生成溴单质,再蒸馏得到产品溴,据此分析;
【详解】A.氯的非金属性强于溴,氯气氧化性更强作氧化剂,化合价降低,可能是由Br2+Cl2=2BrCl反应产生,A正确;
B.据分析,X是热空气,B错误;
C.Br2与足量Na2CO3溶液反应的离子方程式为,C正确;
D.通过蒸馏纯化溴,步骤Ⅲ操作Y为蒸馏,D正确;
故选B。
17.(25-26高一上·山东青岛·月考)某工厂用海水为原料制备溴的流程中,涉及反应:①;②;③。下列说法错误的是
A.反应①中是氧化剂,是还原产物
B.反应②中,既做还原剂,又做氧化剂
C.反应③中,是还原剂,是氧化剂
D.整个流程体现了“溴的富集”思想
【答案】A
【分析】向浓缩、酸化后的海水中通入氯气,氯气与海水中的溴离子发生置换反应生成溴,碳酸钠和溴反应生成溴化钠和溴酸钠,溴化钠和溴酸钠发生归中反应生成溴单质,蒸馏出的溴经冷凝、精馏得到产品,据此分析;
【详解】A.反应①中中Cl化合价降低,是氧化剂,的化合价升高生成,是氧化产物,A错误;
B.反应②中,由0价升高到+5价的同时又降低到-1价,既做还原剂,又做氧化剂,B正确;
C.反应③中,中Br化合价由-1升高到0价,是还原剂,中Br化合价由+5降低到0价,是氧化剂,C正确;
D.由分析可知,海水中Br- 经氧化、歧化、归中反应后,可实现溴的富集,实现海水中溴的含量较大,D正确;
故选A。
18.(2025高一下·福建·学业考试)实验室中,从海带里提取碘的部分流程如图所示,下列说法不正确的是
海带海带灰海带灰悬浊液,③含I-的水溶液含I2的水溶液含I2的有机溶液
A.步骤①灼烧海带需要用坩埚
B.步骤③主要操作为过滤
C.步骤④主要反应为2I-+H2O2+2H+=2H2O+I2
D.步骤⑤可以加入酒精萃取I2
【答案】D
【分析】从海带里提取碘,海带灼烧后得到海带灰浸泡后得到海带灰的浊液,将悬浊液分离为残渣和含碘离子溶液应选择过滤的方法;过滤得到含碘离子的溶液加入氧化剂(如氯气、双氧水等)可氧化碘离子为碘单质,得到含碘水溶液;向含碘单质的水溶液中加入有机溶剂(苯或四氯化碳),萃取分液得到含碘的有机层,通过蒸馏得到碘单质,据此进行解答。
【详解】A.根据实验操作,灼烧海带需要将干海带放入坩埚中进行高温处理。坩埚是耐高温的容器,适合此步骤,A正确;
B.步骤③是将海带灰悬浊液分离为含I⁻的水溶液和不溶物。这里需要过滤操作,将固体杂质除去,保留滤液,B正确;
C.在酸性条件下,H2O2将I-氧化为I2,同时自身被还原为水,根据得失电子守恒和原子守恒配平离子方程式为:2I-+H2O2+2H+=2H2O+I2,C正确;
D.酒精(乙醇)能与水以任意比互溶,无法作为萃取剂使用,D错误;
故选D。
19.(23-24高一下·河南郑州·期中)海带中含有碘元素,从海带中提取碘的实验过程如下图:
(1)步骤①一定不会用到下列仪器中的_____。
A.泥三角 B.漏斗 C.坩埚 D.酒精灯
(2)步骤④选用的试剂为氯水,则该反应的离子方程式为_____;检验该步骤中有I2生成的方法是_____。
(3)步骤⑤包含以下四个过程:
①过程I使用的_____(填“能”或“不能”)用乙醇代替。
②过程Ⅱ中与浓溶液反应的离子方程式为_____。
③过程Ⅲ中化合价发生变化的元素为_____(填元素符号)。
④过程Ⅳ的操作名称为_____。
【答案】(1)B
(2) Cl2+2I-=2Cl-+I2 取少量液体于试管中,滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝,说明生成了单质碘
(3) 不能 I 过滤
【分析】海带在坩埚中灼烧海带灰,再浸泡得到含碘离子的悬浊液,过滤,向滤液中加入氯水等氧化剂氧化碘离子得到含单质碘的溶液,加入四氯化碳萃取,分液后加入浓氢氧化钠溶液,得到碘化钠、碘酸钠溶液,再加入硫酸得到含单质碘的悬浊液,过滤得到单质碘。
【详解】(1)步骤①是灼烧,在坩埚中灼烧,需要用到酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、玻璃棒、坩埚钳,因此一定不会用到下列仪器中的漏斗即B;故答案为:B。
(2)步骤④选用的试剂为氯水,氯气将碘离子氧化为单质碘,则该反应的离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2;检验该步骤中有I2生成的方法是取少量液体于试管中,滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝,说明生成了单质碘;故答案为:Cl2+2I-=2Cl-+I2;取少量液体于试管中,滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝,说明生成了单质碘。
(3)①过程I使用的不能用乙醇代替,乙醇易溶于水,不能作萃取剂;故答案为:不能。
②过程Ⅱ中与浓溶液反应生成碘化钠、碘酸钠和水,其反应的离子方程式为;故答案为:。
③过程Ⅲ是,则化合价发生变化的元素为I;故答案为:I。
④过程Ⅳ是将悬浊液得到单质碘,其操作名称为过滤;故答案为:过滤。
20.(24-25高一下·安徽阜阳·阶段练习)我国有广阔的海岸线,海水是巨大的资源宝库,海水淡化及其综合利用具有重要意义。
Ⅰ.海水中Br-的含量为65 mg·L-1,从海水中提取溴的工业流程如下:
(1)海水淡化的方法主要有_______(填序号)。
①过滤法 ②蒸馏法 ③电渗析法 ④反渗透法
(2)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将其转变成化合态的溴,目的是_______。
(3)步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式是_______。
(4)实验室从溴水中分离出溴还可以用萃取法,萃取时所用的主要仪器的名称为_______。
Ⅱ.海带中含有碘元素,实验室提取碘的步骤如下所示:
(5)在实验室中,步骤①须在_______(填字母)中进行。
A.烧杯 B.坩埚 C.蒸发皿 D.锥形瓶
(6)写出步骤④发生反应的离子方程式:_______。
(7)海带灰中含有的可溶性硫酸镁、碳酸钠等,在实验步骤_______(填序号)中实现与碘分离。
(8)步骤⑤中,选择用苯来提取碘的理由是_______(填字母)。
A.苯与水不能互溶
B.碘单质在苯中的溶解度远大于在水中的溶解度
C.苯的密度小于水的密度
D.苯是无色液体
【答案】(1)②③④
(2)富集(或浓缩)溴元素
(3)+5Br-+6H+=3Br2+3H2O
(4)分液漏斗、烧杯
(5)B
(6)MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O
(7)⑤
(8)AB
【分析】Ⅰ.海水晒盐,过滤得到粗盐,经精制后氯化钠可制备氯气,卤水中通氯气,将溴离子氧化为溴单质,得到低浓度溴溶液,通入热空气到含低浓度溴水的混合液中,溴易挥发,利用热空气的加热、搅拌作用吹出溴,用纯碱溶液吸收溴单质,发生歧化反应得到溴离子、溴酸根,所得溶液中加入硫酸,发生归中反应生成溴单质,此过程的目的是浓缩、富集溴单质,经蒸馏后得到工业溴;
Ⅱ.从海带中提取碘:海带灼烧后得到海带灰加蒸馏水浸泡、经过滤得到含碘离子溶液,加入二氧化锰和稀硫酸氧化碘离子为碘单质,得到含碘水及硫酸锰等可溶性物质的混合溶液,加入有机溶剂苯萃取碘单质,上层为碘的苯溶液,下层为含硫酸锰等可溶性物质的水溶液,经分液得到含碘的苯溶液。
【详解】(1)①过滤法只能除去水中的不溶性杂质,不能淡化海水;②蒸馏法蒸馏法是把水从水的混合物中分离出来,可得到纯净的水;③电渗析法是利用离子交换膜对阴阳离子的选择透过性能,在外加直流电场的作用下,使阴阳离子定向迁移透过选择性离子交换膜,从而得到淡水;④利用半透膜只会让水分子和离子通过,采用反渗透法可使海水淡化;故海水淡化的方法主要有②③④;
(2)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将其转变成化合态的溴,目的是:富集(或浓缩)溴元素;
(3)步骤Ⅲ中、Br-在H+参与下发生归中反应生成Br2,发生反应的离子方程式是:+5Br-+6H+=3Br2+3H2O;
(4)萃取时所用的主要仪器的名称为分液漏斗、烧杯;
(5)坩埚用于灼烧固体,海带灼烧须在坩埚中进行,选B。
(6)步骤④中MnO2把I-氧化,生成Mn2+、I2和H2O,反应的离子方程式为MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O。
(7)据分析,海带灰中含有的可溶性硫酸镁、碳酸钠等,在实验步骤⑤中实现与碘分离。
(8)选择用苯来提取碘的理由是苯与水不能互溶,碘单质在苯中的溶解度远大于在水中的溶解度;与苯的密度、颜色无关,故答案为:AB。
拓展培优
21.(25-26高一上·江苏苏州·月考)以海水(主要含、、、、、等)为原料可制备精盐和溴。
下列说法正确的是
A.过程①依次加入溶液、溶液、溶液可除去、、
B.过程②可以在碱性条件下进行
C.溶液与反应的离子方程式:
D.溶液Ⅰ中的浓度小于溶液Ⅱ
【答案】D
【分析】海水得到的粗盐中含有氯化钠,通过精制得到氯化钠;母液中含有溴离子,通入氯气将溴离子氧化为单质溴,利用热空气吹出溴,用碳酸钠溶液吸收转化为溴化钠、溴酸钠,然后加入稀硫酸酸化得到含溴的溶液,据此解答。
【详解】A.加入过量NaOH发生;加入过量发生;加入过量溶液发生、,过滤后用盐酸除掉过量的、,调节pH,则一定要在溶液之后加入,A错误;
B.过程②是氯气氧化溴离子,氯气和溴均能与碱液反应,所以不能在碱性条件下进行,B错误;
C.溶液与Br2反应生成溴化钠、溴酸钠,反应的离子方程式:,C错误;
D.海水中溴的含量低,通过富集提高溴的含量,因此溶液I中Br2的浓度小于溶液II,D正确;
故选D。
22.(25-26高一上·河北邯郸·月考)观察下图分离提纯的常见实验装置,回答下列问题:
(1)下列实验需要在哪套装置中进行(填序号):
①分离互溶的苯(沸点:80.1℃)和甲苯(沸点:110.6℃)的液体混合物_____。
②除去溶液中的_____。
③获得溶液中的晶体_____。
(2)溴水中提取溴单质的方法如下:
①萃取分液:下列可作为溴水中提取溴单质的萃取剂是_____。(填“A”或“B”)
A.酒精 B.苯
若用①中所选萃取剂,分液时水层应由分液漏斗的_____端口放出(填“上”或“下”)。
②蒸馏:装置③中冷凝水应该从_____口进(填“a”或“b”)。
(3)某小组查阅资料表明:可采用反萃取法提取碘(将富集在四氯化碳中的碘单质利用化学转化法重新富集在水中)。具体步骤如下:
反萃取的第一步在_____(填仪器名称)中进行,加入浓NaOH溶液后振荡并及时放气。加入45%的H2SO4溶液发生的离子反应为:_____。
获得碘单质的传统方法为蒸馏法,已知:I2的沸点184℃,45℃左右就开始缓慢升华,CCl4沸点77℃,则蒸馏时宜采用_____加热(填加热方式),反萃取法较蒸馏法的优点为:_____(答出一条即可)。
【答案】(1) ③ ① ②
(2) B 下 b
(3) 分液漏斗 水浴 I2不会升华,产率更高;操作更加简单;生成的碘单质更易取出(其他答案合理即可)
【分析】向碘的四氯化碳溶液中加入浓NaOH溶液,发生歧化反应:,然后分液,水层中含有、,有机层中为四氯化碳,然后向水层中加入45%溶液,发生归中反应:,然后过滤,分离得到固体。
【详解】(1)①分离互溶的苯(沸点:80.1℃)和甲苯(沸点:110.6℃)的液体混合物,分离互溶的且沸点相差较大的液体的操作为蒸馏,故答案为:③;
②除去KCl溶液中的AgCl,分离溶液和固体的操作为过滤,故答案为:①;
③获得KCl溶液中的KCl晶体的操作为蒸发结晶,故答案为:②;
(2)①萃取分液:由于酒精能与水任意比互溶,故不能作为溴水中提取溴单质的萃取剂,而苯不溶于水,可以作为溴水中提取溴单质的萃取剂,故所选萃取剂为苯;由于苯的密度小于水,故有机层在上层,水层在下层,故分液时水层应由分液漏斗的下端口放出,有机层由分液漏斗的上端口放出;
②蒸馏时冷凝装置中冷凝水应该从下口进,上口出,故应该b口进;
(3)用浓NaOH溶液反萃取碘的四氯化碳溶液中的,应该在分液漏斗中进行,然后分液分离;由分析可知,向水层中加入45%溶液,发生归中反应:,离子方程式为:;获得碘单质的传统方法为蒸馏法,已知:的沸点184℃,45℃左右就开始缓慢升华,沸点77℃,则蒸馏时宜采用水浴加热;
进行反萃取法制取时,由于反应不需要加热至较高温度,且易与NaOH溶液反应,得到的产物在酸性较强时又发生反应产生在水中溶解度较小的,所以较蒸馏法的优点为:不会升华,产率更高;操作更加简单;生成的碘单质更易取出(其他答案合理即可)。
23.(25-26高一上·江苏常州·阶段练习)实验室从含碘废液(含有KI等)中回收碘,其实验流程如下:
(1)第①步发生了______(填“氧化”、“还原”)反应。
(2)第②步实验操作的名称为______。实验时用______(填实验仪器名称)装含溶液,加入后,充分振荡、静置,有机液相由______(“上”、“下”)口放出。
(3)检验第④步反应产物存在碘单质的实验方法是______。
(4)实验②后,可用蒸馏的方法分离和,工业上实际却采用反萃取法,操作③、④即为这一方法示意。解释实际采用反萃取做法的原因______。
【答案】(1)氧化
(2) 萃取(或萃取分液) 分液漏斗 下
(3)取样,滴加淀粉溶液,若变蓝,则有碘单质生成
(4)碘易升华,蒸馏时,大量碘升华逸出,两者不易分离
【分析】在含碘废液(含有KI等)中加入过氧化氢将碘离子氧化为碘单质,四氯化碳萃取水中的碘,实现碘的富集,分液之后的溶液中加入氢氧化钾将碘单质转化为碘酸钾和碘化钾实现碘与有机物的分离,最后向碘酸钾和碘化钾溶液中加入硫酸,发生归中反应得到碘单质,依此解题。
【详解】(1)第①步发生的反应是,作还原剂,发生了氧化反应。
(2)单质碘溶于四氯化碳,四氯化碳可以萃取水中的碘,实现碘的富集。实验时用分液漏斗装含溶液,由于四氯化碳密度大于水,所以有机液相由下口放出。
(3)检验碘单质的实验方法是:取样,滴加淀粉溶液,若变蓝,则有碘单质生成。
(4)操作③、④碘酸钾和碘化钾溶液中加入硫酸,发生归中反应得到碘单质。如果用蒸馏的方法分离和,由于碘易升华,蒸馏时,大量碘升华逸出,两者不易分离。
24.(19-20高一上·宁夏石嘴山·期末)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(苯,一种不溶于水,密度比水小的液体):
请填写下列空白:(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处)___________.
A.烧杯 B.坩埚 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.干燥器
(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⑤是萃取、分液,某学生选择用苯来提取碘的理由是________________________.
(4)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法是:____________.
【答案】 BDE 过滤 蒸馏 苯与水互不相溶,苯与碘不反应,碘在苯中的溶解度比在水中大 取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉试液,观察是否出现蓝色(如果变蓝,说明还有单质碘)
【分析】(1)根据实验操作步骤①灼烧来分析用到的实验仪器;
(2)分离固体和液体用过滤;将苯和碘分离,应用的是两者的沸点不同;
(3)根据萃取剂的选择原理来回答;
(4)根据碘单质遇到淀粉会变蓝色来检验是否还有碘单质。
【详解】(1)灼烧固体物质一般使用(瓷)坩埚,而坩埚加热需要用泥三脚支撑然后放在三脚架上,三脚架下面的空间放酒精灯,故答案为:BDE;
(2)将悬浊液分离为残渣和含碘离子溶液应选择过滤的方法;将苯和碘分离,应用的是两者的沸点不同,即用蒸馏的方法;
(3)萃取剂的选择原理:和水互不相溶,苯与碘不反应,要萃取的物质在其中的溶解度大于在水中的溶解度,故可以选择苯;
(4)提取碘后的水溶液中若是含有单质碘,则遇到淀粉会变蓝色,可以取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉试液,观察是否出现蓝色(如果变蓝,说明还有单质碘)。
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第一章 原子结构 元素周期律
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
教学目标
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,形成物质富集、分离、提取的基本思路,体会绿色化学观念在生产实际中的应用。
重点和难点
重点:掌握海带提碘和海水提溴的方法。
难点:理解萃取和分液的原理。
◆知识点一 海带提碘
1.流程
2.主要过程及反应原理
浸泡:将海带灰中的I-溶解提取出来;
氧化:向滤液中通入Cl2,将I-氧化成I2,得到含I2的水溶液,离子方程式为:__________________;
萃取:用有机溶剂将I2从水溶液中提取出来,分液得到I2的有机溶液;
蒸馏:将I2与有机溶剂分离。
即学即练
1.从海带提取碘的实验过程中,不需要用到的仪器是( )
A. B. C. D.
2.下列关于从海带中提取碘的操作错误的是( )
A
B
C
D
灼烧海带
过滤海带灰的悬浊液
用有机溶剂萃取碘单质
分液获得碘单质的有机溶液
A.A B.B C.C D.D
3.为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如图实验方案:
下列说法正确的是
A.①中反应的离子方程式为:2I-+2H++H2O2=I2+2H2O
B.②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出
C.③中得到的上层溶液中不含I-
D.操作Z的名称是加热
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③的实验操作名称是________,需要的玻璃仪器________。
(2)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⑤中,某学生选择用苯从碘的水溶液中提取碘的理由是 __________
________________。
(4)请设计一个简单实验,检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘________。
◆知识点二 海水提溴
1.流程
2.主要过程及反应原理
浓缩:海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br-得到浓缩;
氧化:向浓缩的海水中通入Cl2,将Br-氧化成Br2,离子方程式为:________________-;
吹出:利用溴的挥发性,通入热空气和水蒸气,吹出溴蒸气;
吸收:吹出的溴蒸气用SO2吸收,化学方程式为:________________________;
蒸馏:再用Cl2将HBr氧化得到产品溴后蒸馏分离,化学方程式为:________________________。
特别提醒/易错提醒/教材延伸
海水提溴过程中热空气和水蒸气“吹出”溴蒸气和然后SO2“吸收”溴蒸气,这两个过程的目的________________________________
即学即练
1. 从海水中提取部分物质的过程如图所示:
下列有关说法正确的是 ( )
A.过程①中除去粗盐中的S、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入药品的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B.由“母液→Mg”一系列变化中未涉及氧化还原反应
C.工业上一般用金属钠与无水MgCl2反应制取Mg单质
D.反应③和⑤均可由下列反应实现:2Br-+Cl2Br2+2Cl-,该反应属于置换反应
2.海水开发利用的部分过程如图所示.下列说法错误的是( )
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
3.某化学兴趣小组利用KBr废液制备溴单质,其流程如图所示(“氧化1”时)。下列说法正确的是
A.“吹出”时涉及氧化还原反应
B.可用乙醇从溴水中萃取溴
C.“氧化1”时若1 mol发生反应,则转移4 mol电子
D.“氧化2”时发生反应
一、萃取和分液的原理
(1)萃取:________________________________________________________________________________。
(2)分液:________________________________________________________________________________。
(3)操作(萃取碘水中的碘)
(4)萃取的三个“三”
三原则
①萃取剂和原溶液中的溶剂互不相溶;
②萃取剂和原溶液中的溶剂、溶质不发生反应;
③溶质在萃取剂中的溶解度要远大于在原溶剂中的溶解度
三仪器
①分液漏斗;②烧杯;③铁架台(带铁圈)
三溶剂
常见萃取剂:①汽油;②苯;③四氯化碳
(5)萃取、分液的操作注意事项
操作
目的
振荡过程中要不时旋开活塞放气
________________________________
分液时要使分液漏斗的下端颈尖紧贴烧杯内壁
________________________________
放出下层液体时应及时关闭活塞
________________________________
分液时要先打开分液漏斗上口的玻璃塞
________________________________
上层液体从上口倒出
________________________________
特别提醒/易错提醒/教材延伸
①萃取实验中,要使碘尽可能全部地转移到CCl4中,应加入适量的萃取剂,同时采取多次萃取的方法。②要将萃取后碘的CCl4溶液分离,可以采取减压蒸馏的方法,将CCl4萃取剂分离出去。
实践应用
1、选择萃取剂将碘水中的碘萃取出来,这种萃取剂应具备的性质是 ( )
A.不溶于水,且必须易与碘发生化学反应
B.不溶于水,且比水更容易使碘溶解
C.不溶于水,且必须比水密度大
D.不溶于水,且必须比水密度小
2、以下关于萃取、分液操作的叙述中,正确的是( )
A.将所需试剂加入分液漏斗,塞上玻璃塞,如图所示用力振荡
B.振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C.经几次振荡并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层
D.分液时,需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,再打开活塞
3、将碘水中的碘萃取出来的实验中,下列说法错误的是
A.分液漏斗使用前要检验它是否漏水
B.萃取剂要求不溶于水,且比水更容易使碘溶解
C.注入碘水和萃取剂,倒转分液漏斗反复用力震荡后立即分液
D.分液时,打开旋塞,使下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出
考点一 海带提碘
【例1】碘及其化合物广泛用于医药、染料等方面。中国海洋大学提出一种从海带中提取碘的方法,其流程如图。下列说法错误的是( )
A.操作①的目的是分解除去其中的有机化合物
B.操作②用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
C.操作④的名称为萃取分液,可以用苯、酒精等代替
D.操作⑤可以为蒸馏
解题要点
一烧二浸三过滤,四氧五萃六分液。灼烧坩埚玻棒搅,氧化酸性双氧好。
萃取忌酒精,分液看密度:CCl4下口出,苯汽油上口。
反萃加碱歧化,酸化碘再生。蒸馏或过滤,淀粉检验蓝。
【变式1-1】从海带中提取碘单质的工艺流程如下。下列关于海水制碘的说法不正确的是( )
A.在碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色
B.实验室在坩埚中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌
C.含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生还原反应
D.碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液,该操作为“萃取”
【变式1-2】为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如下实验方案:
下列说法正确的是 ( )
A.①中反应的离子方程式:2I-+ H2O2 I2+ 2OH-
B.②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出
C.③操作使用的是反萃取法,得到的上层溶液中含有I-
D.操作Z的名称是加热
考点二 海水提溴
【例2】海水是巨大的资源宝库,以下是人类从海水中提取某些重要化工原料的简单流程示意图。下列说法错误的是
A.“吹出”时,常采用热空气吹出溴,利用了溴单质的易挥发性
B.用水溶液吸收的离子方程式为
C.流程中氧化→吸收→氧化的目的是富集溴单质
D.工业上也可用溶液代替二氧化硫吸收,会生成无色无味气体和,则反应的化学方程式为
解题要点
一酸二氯三吹出,四吸五萃六蒸馏。酸化抑氯防反应,氯气氧化Br⁻成Br₂。
热空气吹易挥发,吸收富集再用氯。蒸馏得到纯液溴,密度大水在下层。
13. 【变式2-1】空气吹出法工艺,是目前“海水(呈弱碱性)提溴”的最主要方法之一,其工艺流程如图所示。下列说法不正确的是
A.海水中经氧化、吹出、吸收后,可实现溴的富集
B.“吸收塔”内发生反应的离子方程式为
C.在该流程中,每提取1mol溴单质,理论上至少消耗氯气44.8L(标准状况)
D.工业溴中含少量Cl2,可用NaOH溶液除去
【变式2-2】从的废液中回收,流程如下:
下列说法不正确的是
A.操作I是萃取分液,有机层在上层
B.加溶液反应的离子方程式为
C.加溶液的目的是将转化成盐溶液,然后浓缩,加入硫酸后生成浓度较大的含溶液
D.操作Ⅱ通入热空气降低的溶解度,并利用了的挥发性
考点三 萃取与分液
【例3】下列关于萃取操作的说法正确的是( )
A.从溴水中提取溴,可加入四氯化碳或乙醇作萃取剂
B.萃取操作完成后,静置、分液,先将下层液体从下口放出,然后将上层液体从下口放出
C.用一种有机溶剂提取水溶液中的某物质,静置、分液后,水层应在上层
D.萃取时,所加入的溶剂应与原溶剂互不相溶,且与溶质相互间不反应
解题要点
萃取三原则:不相溶、不反应、溶解度大。
萃取三溶剂:汽、苯、CCl₄,酒精不能加。
分液看密度:下层下口出,上层上口倒。
放气要及时,靠壁防飞溅。开塞才放液,关塞保上层。
【变式3-1】下列关于实验操作的叙述不正确的是( )
A.萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大
B.分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
C.蒸馏操作时,应在蒸馏烧瓶中加入几块沸石,防止液体暴沸
D.蒸发操作时,当蒸发皿中有大量固体析出时就停止加热,利用余热把剩下的水蒸干
【变式3-2】选择萃取剂将碘水中的碘萃取出来,其中萃取剂应具备的性质是()
A.不溶于水,且必须易与碘发生化学反应
B.不溶于水,且比水更容易使碘溶解
C.不溶于水,且必须比水密度大
D.不溶于水,且必须比水密度小
基础达标
1.(2025高一上·上海·专题练习)某课外小组将灼烧的海带灰浸泡后过滤,得到澄清的滤液,他们设计了如下几个方案,你认为能证明灼烧的海带灰中含有碘元素的是
A.取适量滤液,蒸干,观察是否有紫黑色固体生成
B.取适量滤液,加入酸化的溶液,再加入淀粉溶液,呈蓝色,证明含有碘元素
C.取适量滤液,向其中加入淀粉溶液,无明显现象,证明不含碘元素
D.取适量滤液,加入苯,振荡、静置,苯层无色,证明不含碘元素
2.(25-26高一上·河北保定·阶段练习)溴被称为海洋元素,以海水为原料制备单质溴的流程如下。下列有关说法正确的是
A.用蒸馏法将海水浓缩的过程中发生了化学变化
B.在反应①、②、③中溴元素均发生了氧化反应
C.用SO2水溶液吸收Br2的目的是富集溴元素
D.鼓入热空气吹出溴,是因为溴蒸气的密度比空气密度小
3.(24-25高一下·黑龙江大庆·期末)根据海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是
A.过程①的除杂试剂先后顺序是稀盐酸
B.工业上选用饱和溶液做的沉淀剂
C.过程⑤反应后溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题
D.在过程④、⑥反应中每氧化需消耗
4.(24-25高一下·福建三明·期中)工业上常用“热空气吹出法”进行海水提溴,流程如图所示。下列有关说法错误的是
A.“浓缩”过程提高了的浓度
B.“氧化”过程发生的反应为
C.“吹出”过程利用了的挥发性
D.“吸收”过程体现了的还原性
5.(24-25高一下·湖北·期中)为回收利用含的废液,某化学兴趣小组的设计方案如下,下列说法错误的是
A.步骤I中,加入足量溶液充分反应后,上下两层均为无色
B.从提纯后的的溶液中分离出碘单质,可采用蒸馏法
C.用类似的方案,可以回收碘酒中的碘单质
D.粗可用升华法进一步提纯
6.(22-23高一下·江苏南京·期中)下列叙述不正确的是
A.步骤①灼烧使用到的仪器有蒸发皿
B.步骤③的分离操作为过滤
C.步骤④中理论上每产生1molI2,需要1molMnO2被还原
D.步骤⑤中加入萃取剂后现象是溶液分层,下层为四氯化碳层呈紫色
7.(22-23高一下·山东菏泽·期中)从海带中提取碘,经有机溶剂进行富集后,可用反萃取法将I2单质从有机溶剂X中提取出来,其流程如图。下列有关说法错误的是
A.在萃取操作中可采用四氯化碳作为有机溶剂
B.操作过程中由悬浊液B得到碘单质需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗
C.溶液C中碘元素主要以I-形式存在
D.反萃取法的优点在于能耗低且有利于有机溶剂的循环利用
8.(21-22高一上·上海闵行·期中)已知ρ苯<ρ水,苯可萃取碘水中的碘,下列说法不正确的是
A.碘在苯中的溶解度比在水中的大 B.萃取分液后,水层从上口倒出
C.萃取后碘的苯溶液在上层 D.萃取后水层颜色变浅且在下层
9.(21-22高一上·福建漳州·期末)共和国勋章获得者屠呦呦说:“青蒿素是中国传统医药献给人类的一份礼物。”从植物青蒿中提取青蒿素的流程如下:
该流程没有涉及的实验操作是
A. B. C. D.
10.(25-26高一上·甘肃白银·期末)热空气吹出法是工业上海水提溴的常用方法,流程如下:
下列有关说法错误的是
A.步骤①中硫酸的作用是抑制、与水的反应
B.获得至少消耗(标准状况)
C.步骤②的目的是富集溴元素
D.步骤②涉及的化学方程式为
11.(25-26高三上·河南商丘·月考)工业上常用“空气吹出法”进行海水提溴,其过程如下。
已知:
下列说法错误的是
A.氧化→吹出→吸收→氧化、蒸馏的目的是为了富集溴元素
B.每提取,理论上需消耗(标准状况)
C.由上述过程中的反应可推导出氧化性:
D.其他条件一定时,单位时间内若通入过量,会导致的吹出率下降
12.(24-25高一上·江苏南通·期末)一种海水提溴的主要流程如下所示。下列说法正确的是
A.鼓入热空气“吹出”,利用了的氧化性
B.“吹出”后剩余溶液中大量存在的离子有、、、
C.“氧化1”到“吸收”的过程实现了溴元素的富集
D.“吸收”后的溶液中加入溶液,产生的白色沉淀是和
13.(24-25高一上·上海奉贤·期中)实验室模拟从海带中提取碘单质的流程图如下:
回答下列问题:
(1)提碘的原料一般选择海带或海藻,是因为_______。
(2)操作I中,实验室可用如图仪器将I2富集到有机溶液X中,该仪器名称为_______,下图所示的有机溶剂可以是_______(不定项)。
A.酒精 B.醋酸 C.四氯化碳 D.苯
(3)分离液体时上层的溶液要从_______口(填“上”或者“下”)倒出在另一个烧杯中。
(4)写出①中所发生的离子方程式_______。
(5)为寻找反应① 中氯水的替代品,某同学设计了如下实验来证明H2O2能否代替氯水。实验操作:将H2O2溶液作为氧化剂滴加入溶液A中,取少量反应后的溶液于试管中,滴加_______,如出现_______现象,则证明H2O2能代替氯水。
综合应用
14.(25-26高一上·甘肃白银·期末)下列混合物的分离或提纯方法不合理的是
A.分离汽油和水:分液
B.除去KCl中少量的:溶解、过滤、洗涤、干燥
C.提取溴水中的溴单质:萃取、分液、蒸馏
D.分离乙酸(沸点为118℃)和乙醚(沸点为34℃):蒸馏
15.(24-25高一下·四川凉山·期末)海洋是一座巨大的化学资源宝库,如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图,则下列说法正确的是
A.除去粗盐中的、、等杂质,①中加入试剂的顺序为溶液→NaOH溶液→溶液→过滤后加盐酸
B.②中包含制取溶液、无水及电解熔融状态的几个阶段
C.用萃取溴水中的,分液时层应从分液漏斗的上口倒出
D.水溶液吸收的离子方程式为
16.(25-26高一下·浙江·开学考试)工业利用海水制备的流程如下图(某些操作或试剂已省略)。下列说法不正确的是
A.已知步骤Ⅰ获得的中含有杂质,可能是由反应产生
B.步骤Ⅱ热气体X是
C.步骤Ⅱ中与足量纯碱溶液反应的离子方程式可表示为:
D.步骤Ⅲ操作Y为蒸馏
17.(25-26高一上·山东青岛·月考)某工厂用海水为原料制备溴的流程中,涉及反应:①;②;③。下列说法错误的是
A.反应①中是氧化剂,是还原产物
B.反应②中,既做还原剂,又做氧化剂
C.反应③中,是还原剂,是氧化剂
D.整个流程体现了“溴的富集”思想
18.(2025高一下·福建·学业考试)实验室中,从海带里提取碘的部分流程如图所示,下列说法不正确的是
海带海带灰海带灰悬浊液,③含I-的水溶液含I2的水溶液含I2的有机溶液
A.步骤①灼烧海带需要用坩埚
B.步骤③主要操作为过滤
C.步骤④主要反应为2I-+H2O2+2H+=2H2O+I2
D.步骤⑤可以加入酒精萃取I2
19.(23-24高一下·河南郑州·期中)海带中含有碘元素,从海带中提取碘的实验过程如下图:
(1)步骤①一定不会用到下列仪器中的_____。
A.泥三角 B.漏斗 C.坩埚 D.酒精灯
(2)步骤④选用的试剂为氯水,则该反应的离子方程式为_____;检验该步骤中有I2生成的方法是_____。
(3)步骤⑤包含以下四个过程:
①过程I使用的_____(填“能”或“不能”)用乙醇代替。
②过程Ⅱ中与浓溶液反应的离子方程式为_____。
③过程Ⅲ中化合价发生变化的元素为_____(填元素符号)。
④过程Ⅳ的操作名称为_____。
20.(24-25高一下·安徽阜阳·阶段练习)我国有广阔的海岸线,海水是巨大的资源宝库,海水淡化及其综合利用具有重要意义。
Ⅰ.海水中Br-的含量为65 mg·L-1,从海水中提取溴的工业流程如下:
(1)海水淡化的方法主要有_______(填序号)。
①过滤法 ②蒸馏法 ③电渗析法 ④反渗透法
(2)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将其转变成化合态的溴,目的是_______。
(3)步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式是_______。
(4)实验室从溴水中分离出溴还可以用萃取法,萃取时所用的主要仪器的名称为_______。
Ⅱ.海带中含有碘元素,实验室提取碘的步骤如下所示:
(5)在实验室中,步骤①须在_______(填字母)中进行。
A.烧杯 B.坩埚 C.蒸发皿 D.锥形瓶
(6)写出步骤④发生反应的离子方程式:_______。
(7)海带灰中含有的可溶性硫酸镁、碳酸钠等,在实验步骤_______(填序号)中实现与碘分离。
(8)步骤⑤中,选择用苯来提取碘的理由是_______(填字母)。
A.苯与水不能互溶
B.碘单质在苯中的溶解度远大于在水中的溶解度
C.苯的密度小于水的密度
D.苯是无色液体
拓展培优
21.(25-26高一上·江苏苏州·月考)以海水(主要含、、、、、等)为原料可制备精盐和溴。
下列说法正确的是
A.过程①依次加入溶液、溶液、溶液可除去、、
B.过程②可以在碱性条件下进行
C.溶液与反应的离子方程式:
D.溶液Ⅰ中的浓度小于溶液Ⅱ
22.(25-26高一上·河北邯郸·月考)观察下图分离提纯的常见实验装置,回答下列问题:
(1)下列实验需要在哪套装置中进行(填序号):
①分离互溶的苯(沸点:80.1℃)和甲苯(沸点:110.6℃)的液体混合物_____。
②除去溶液中的_____。
③获得溶液中的晶体_____。
(2)溴水中提取溴单质的方法如下:
①萃取分液:下列可作为溴水中提取溴单质的萃取剂是_____。(填“A”或“B”)
A.酒精 B.苯
若用①中所选萃取剂,分液时水层应由分液漏斗的_____端口放出(填“上”或“下”)。
②蒸馏:装置③中冷凝水应该从_____口进(填“a”或“b”)。
(3)某小组查阅资料表明:可采用反萃取法提取碘(将富集在四氯化碳中的碘单质利用化学转化法重新富集在水中)。具体步骤如下:
反萃取的第一步在_____(填仪器名称)中进行,加入浓NaOH溶液后振荡并及时放气。加入45%的H2SO4溶液发生的离子反应为:_____。
获得碘单质的传统方法为蒸馏法,已知:I2的沸点184℃,45℃左右就开始缓慢升华,CCl4沸点77℃,则蒸馏时宜采用_____加热(填加热方式),反萃取法较蒸馏法的优点为:_____(答出一条即可)。
23.(25-26高一上·江苏常州·阶段练习)实验室从含碘废液(含有KI等)中回收碘,其实验流程如下:
(1)第①步发生了______(填“氧化”、“还原”)反应。
(2)第②步实验操作的名称为______。实验时用______(填实验仪器名称)装含溶液,加入后,充分振荡、静置,有机液相由______(“上”、“下”)口放出。
(3)检验第④步反应产物存在碘单质的实验方法是______。
(4)实验②后,可用蒸馏的方法分离和,工业上实际却采用反萃取法,操作③、④即为这一方法示意。解释实际采用反萃取做法的原因______。
24.(19-20高一上·宁夏石嘴山·期末)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(苯,一种不溶于水,密度比水小的液体):
请填写下列空白:(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处)___________.
A.烧杯 B.坩埚 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.干燥器
(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⑤是萃取、分液,某学生选择用苯来提取碘的理由是________________________.
(4)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法是:____________.
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