第11讲 溴和碘的提取(暑假预习讲义)新高一化学沪科版
2026-06-30
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 2.3溴和碘的提取 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 氟、溴、碘及其化合物 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.28 MB |
| 发布时间 | 2026-06-30 |
| 更新时间 | 2026-06-30 |
| 作者 | 化学学习资料中心 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2026-06-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58573475.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第11讲 溴和碘的提取
内容导航
01 预习航标 → 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
深研精炼:聚焦常考要点,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
预习目标
1. 了解氯、溴、碘单质的物理性质,总结卤素单质物理性质的变化规律;了解溴、碘单单质在不同溶剂中的溶解及呈现的颜色。
2. 了解卤单质化学性质的相似性,比较其活泼性的相对强弱。
3. 了解从海洋中提溴和提碘的主要原理。
4. 了解 Cl-、Br-、I-的检验方法。
预习重点
卤族元素的化学性质、卤族离子的检验方法
预习难点
海水中提取溴和碘的原理和方法
情|境|启|思
如何才能从海水中提取溴单质?生成的溴仍然溶解在海水中,怎么样才能将溴提取出来呢?
深|研|精|炼
知识点01 卤素单质的性质
1. 卤素单质的物理性质
氯、溴、碘元素的单质都是双原子分子,随着相对分子质量的增大,它们的物理性质呈现规律性的变化。
①常温下,Br2是唯一的液态非金属单质,易挥发。
卤素单质
常温下状态
颜色
密度
熔点/℃
沸点/℃
Br2
液态
深棕红色
3.10g/cm3(298K)
-7.2
58.8
常温常压下,溴是深棕红色液体,密度比水大,容易挥发,具有强烈的腐蚀性,所以把溴存放在试剂瓶里时应密封保存,同时需要在瓶中加一些水覆盖,以减少溴的挥发。
②碘为紫黑色固体,易升华,淀粉遇I2变蓝。
卤素单质
常温下状态
颜色
熔点/℃
沸点/℃
I2
固体
紫黑色
113.6
185.2
常温常压下,碘是紫黑色固体,几乎不溶于水,但能溶于酒精,形成碘酒。常压下固体碘受热易升华,蒸气遇冷,重新凝聚成固体。碘还能使淀粉溶液变蓝色,这一特征反应常用于检验碘单质。
【特别提醒】思考:如何分离碘和氯化钠固体? 答:可以利用升华法分离。
(1) 溴、碘在有机溶剂中的溶解度比它们在水中的溶解度大得多。利用这一性质,可以用有机溶剂把溴或碘从水溶液中提取出来。
溴和碘在不同溶剂中呈现的颜色
物质
颜色
物质
颜色
饱和溴水
橙色
碘水
黄色到浅棕色
稀溴水
黄色
碘的酒精溶液
棕色
溴在苯、四氯化碳等 有机溶剂中
红棕色
碘的四氯化碳溶液
紫色
(2) 用CCl4萃取碘水中的碘
①分别量取一定体积的碘水和CCl4,倒入分液漏斗中
②盖紧顶塞,关闭活塞,振荡,振荡过程中不断放气
③将分液漏斗放置在铁架台上,静置分层
④取下顶塞,控制活塞,使下层液体沿烧杯内壁流出
⑤当液面接近活塞处时,控制活塞,减小流速
⑥取下分液漏斗,将上层液体从上口倒出
2. 卤素单质的化学性质
卤素单质的化学性质有相似之处,都容易形成-1 价的离子,但卤素单质的活泼性有一定的差异。
实验探究——卤素单质活泼性的实验探究
探究一:分别向盛有4 mL KBr溶液和4 mL KI溶液的两支试管中加入1 mL 氯水,振荡,观察溶液的颜色变化,并与氯水的颜色进行比较。写出反应的化学方程式
探究二:向盛有4 mL KI溶液的试管中加入1 mL 溴水,振荡,观察溶液的颜色变化,并与溴水的颜色进行比较。写出反应的化学方程式。
实验操作
实验现象
离子方程式
结论
振荡静置后,溶液由无色变为_____色
2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
活泼性:Cl2>Br2>I2
振荡静置后,溶液由无色变为______色
2I-+Cl2===I2+2Cl-
振荡静置后,溶液由无色变为_______色
2I-+Br2===I2+2Br-
【例1】向KI溶液中加入氯水,发生。下列说法不正确的是
A.水导电但不是电解质
B.停止反应后,取少量溶液滴加淀粉溶液,溶液变蓝
C.溶液颜色变化说明
D.实验结果说明,的活泼性强于
【即练1】向淀粉溶液中逐渐通入时发生反应:①、②。下列说法正确的是
A.反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
B.由①可以得出还原性:
C.通入过程中观察到溶液先变蓝后褪色
D.向某溶液中通入足量,再滴加淀粉,若溶液不变蓝,则溶液中不含
【即练2】加碘盐中的碘以碘酸钾(KIO3)形式存在,已知IO+6H++5I-=3I2+3H2O,据此反应,要证明食盐中存在,可使用淀粉-KI试纸和
A.淀粉 B.食醋 C.白糖 D.白酒
知识点02 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。
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
1. 海水提溴的步骤
①浓缩
海水中含溴量:0.065 g·L-1苦卤中含溴量:2~4 g·L-1
②氧化
Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
硫酸:抑制Cl2和水反应,提高Cl2利用率。
③提取
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。
④精制
最后两步的目的是:提高Br2的浓度和纯度。
通入SO2的化学方程式:________________________
通入氯气蒸馏的化学方程式:____________________
2. 溴的用途
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。
3. 海水提碘
海带提碘操作步骤
浸泡——溶解——过滤——氧化——萃取——蒸馏
4. 海水提镁
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。
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↑
【特别提醒】海水中物质提取的设计理念: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
【例2】“吹出法”海水提溴的工艺流程如图所示。
下列说法错误的是
A.“吹出法”从海水中提溴利用了溴单质的挥发性
B.吸收塔中反应的化学方程式:
C.通过吹出塔、吸收塔后,溴元素得到了富集
D.该流程中得到 理论上需消耗 (标准状况)
【即练3】从海带中提取碘的实验过程如图所示。下列说法不正确的是
A.实验步骤①在坩埚中灼烧干海带,并用玻璃棒搅拌
B.实验步骤③实现了海带灰中可溶性硫酸盐、碳酸盐等与碘分离
C.步骤④中反应的离子方程式是
D.步骤⑤的作用是富集I2
【即练4】从海水中提取镁的工业生产流程如下:
下列说法中错误的是
A.此法的优点之一是原料来源丰富
B.该提取镁的过程中复分解反应只发生了一次
C.步骤①②③的目的是从海水中提取无水MgCl2
D.步骤②中加盐酸的离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
知识点03 卤素离子的检验
1. 实验探究:卤素离子与银离子反应
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。
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。
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。
【特别提醒】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。
思考:检验溶液中的卤素离子时为什么要加入稀HNO3?
答: Ag2CO3可溶于稀硝酸。排除碳酸根离子的干扰,以免判断错误。
【例3】鉴别可选用的试剂是
A.碘水、淀粉溶液 B.溴水、四氯化碳
C.淀粉碘化钾溶液 D.硝酸银溶液、稀硝酸
【即练5】灼烧海带提取时,下列实验原理与装置不能达到相应实验目的的是
A.用装置甲灼烧海带 B.用装置乙过滤得到浸出液
C.用装置丙反应生成 D.用装置丁萃取碘水中的I2
【即练6】下列除杂所选用的试剂及操作方法均正确的一组是(括号内为杂质)
选项
待提纯的物质
选用的试剂
操作方法
A
酒精
萃取
B
洗气
C
乙醇()
生石灰
蒸馏
D
水
过滤
1.利用图中实验装置进行相应实验,能够达到实验目的的是
X:NaBr溶液、Y:NaI溶液
A.从碘的悬浊液中分离出碘
B.验证得电子能力Cl>Br>I
C.将海带灼烧成灰
D.从自来水中获得蒸馏水
2.海洋中许多藻类植物具有富集碘的能力,如海带中含碘量可达0.3%~0.5%。某实验小组同学灼烧海带提取时采用以下装置。下列相关表述正确的是
A.甲应在坩埚中进行,可用酒精润湿海带
B.用一束光照射乙中过滤后的液体可以看到一条光亮的“通路”
C.丙中氯水不能用双氧水代替
D.丁中等下层溶液放完后,再换一只干燥的烧杯由下口放出水层
3.用氧化法从海带中提碘的流程如下图所示。
已知:
下列关于所选仪器及使用方法错误的是
A.将海带灼烧成灰 B.水浸出 C.过滤得含溶液 D.升华得
4.碘在自然界中有很多存在形式,在地壳中主要以形式存在,在海水中主要以形式存在,几种粒子与之间有如下转化关系:
以下说法不正确的是
A.①中发生的反应是:
B.与过量发生的反应是:
C.以上反应中,氯气都体现还原性,具体表现为氯元素的化合价由0价降低为价
D.通过以上信息可预测:若在淀粉-KI溶液中逐滴滴加氯水,可观察到溶液变蓝的现象
5.利用离子交换法从海带中提取碘的一种工艺流程如图。
已知:①;②“离子交换”过程可表示为。
下列说法正确的是
A.“氧化”中加入的H2O2应过量
B.“酸化”反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶1
C.“洗脱”、“NaCl洗脱”、“转化”均涉及氧化还原反应
D.“含I2浊液”提取碘操作中用到烧杯、漏斗、玻璃棒
6.某同学设计以下实验方案,从海带中提取。下列说法中不正确的是
A.实验方案中两次使用到过滤操作
B.向滤液中加入双氧水的作用是将氧化为
C.和在酸性条件下发生反应的离子方程式为
D.试剂a可以是、液体石蜡或乙醇
7.用氧化法从海带中提碘的流程如下图所示。
海带海带灰海带灰悬浊液滤液碘盐固体I2
已知:
下列关于所选仪器及使用方法错误的是
A.将海带灼烧成灰 B.水浸出
C.过滤得含溶液 D.升华得
8.下列离子方程式书写不正确的是
A.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:
B.少量碳酸氢钾溶液与足量澄清石灰水反应:
C.石灰石与盐酸反应制二氧化碳:
D.将溶液滴入稀硫酸酸化的溶液中:
9.工业上常用“空气吹出法”进行海水提溴,过程如下。下列说法不正确的是
A.“氧化①”“氧化②”的目的均为氧化
B.“吹出”利用了的沸点低
C.“吸收”的离子方程式为
D.“X”为蒸发浓缩
10.海水是十分重要的自然资源。如图是对海水的部分利用,下列有关说法不正确的是
A.海水晒盐得到粗盐和母液的过程属于物理变化
B.粗盐(含以及泥沙等杂质)提纯为精盐,加入试剂的顺序为NaOH溶液溶液溶液稀盐酸
C.工业上采用电解熔融的方法制得金属镁
D.步骤③可以通入,③④⑤的目的是富集溴元素
11.完成下列小题
(1)现有下列七种物质:①固体②③氯化铁溶液④固体⑤稀硫酸⑥熔融⑦
在上述物质中,能导电的是________;属于电解质的是________;属于酸性氧化物的是________;黑火药成分之一的是________。
(2)写出铁在氯气中燃烧的化学方程式________。
(3)质量为的中含有的物质的量为,则的摩尔质量为________。
(4)根据海水综合利用的工业流程图,判断下列说法不正确的是________:
已知:SOCl2的沸点为77 ℃,遇水发生剧烈反应:SOCl2+H2O=2HCl↑+SO2↑
A.过程①的除杂试剂先后顺序及操作是、、稀盐酸、过滤、蒸发结晶
B.在过程③可用对脱水,其方程式为:
C.过程⑤生产中需选择具有一定耐酸性的设备
D.将转化得到高浓度,理论上至少共需消耗
12.化学是一门以实验为基础的学科,试回答下列问题
Ⅰ.控制变量法是化学研究的重要方法,某研究性学习小组利用稀硫酸与铁反应,探究影响化学反应速率的因素时得到如下实验数据:
实验
序号
铁的质
量/g
铁的
形状
初始溶液
的温度/℃
金属消失
的时间/s
1
0.10
铁片
40
10
20
200
2
0.10
铁粉
40
x
20
25
3
0.10
铁片
50
0
20
125
4
0.10
铁片
50
0
35
t
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验1和2探究的是反应物接触面积对反应速率的影响,则表中:_______。
(2)探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验组是_______(填实验序号)。
(3)t_______125(填“<”、“=”或“>”)。
Ⅱ.海带中含有碘元素,从海带中提取碘的实验过程如图所示:
(4)步骤①需要在_______(填名称)中进行,步骤③要用到下列仪器中的_______(填字母)。
A.蒸发皿 B.漏斗 C.试管 D.玻璃棒
(5)为提高海带灰的浸取率,可采取的措施有_______(任写一条)。
(6)海带灰悬浊液中含有,步骤④的试剂选用、稀硫酸,发生反应的离子方程式为_______。
(7)步骤⑤“提取”包含以下四个过程(如图):
①过程Ⅰ的操作名称是_______,用到的溶剂还可以选择_______(填字母)
A.水 B.乙醇 C.苯 D.溶液
②从实际生产及溶解度角度分析,过程Ⅰ使用的体积_______(填“大于”或“小于”)含的溶液,即可使几乎完全转移至中。
③与浓溶液反应的离子方程式为_______。
④该小组同学发现制得的粗碘中含有少量,拟用如图所示简易装置提纯。此处漏斗的作用是_______。
13.下图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置,请根据装置回答问题:
(1)装置图甲中A的名称是______,B的名称是______;A中一般要加入碎瓷片,其作用是______;装置图丁中盛装溶液的仪器名称是______。
(2)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:
①灼烧海带时,除三脚架外,还需要用到的实验仪器是______(填字母)。
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c的实验选择上述装置图______(填“甲”“乙”“丙”或“丁”);步骤e的实验操作名称是______,选择上述装置图______(填“甲”“乙”“丙”或“丁”);步骤f的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘,同时回收苯,该步骤的实验操作名称是______,选择上述装置图______(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
14.按要求回答下列问题
(1)在萃取溴水中的溴时,可选用的萃取剂是_______。
①酒精 ②苯 ③CCl4 ④氯仿
(2)现用CCl4提取溴水中的溴,请从以下操作中选择正确操作,并按实验步骤排序:_______。
a.检查旋塞、玻璃塞处是否漏水
b.将待分离的溶液和CCl4转入分液漏斗
c.把分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔
d.旋开旋塞放气
e.倒转分液漏斗,小心振摇
f.经几次振摇并放气后,将分液漏斗置于铁架台上静置
g.打开旋塞,向烧杯中放出下层液体,得到溴的CCl4溶液
h.打开旋塞,待下层液体完全流出后关闭旋塞,将上层液体倒入烧杯,得到溴的CCl4溶液
(3)海藻提碘可得到I2的CCl4溶液,从其中回收I2的流程如图:
i步骤Ⅰ的分离溶液操作中,主要用到的玻璃仪器有烧杯和_______,该仪器在使用前要_______。
ii请写出步骤Ⅱ中①发生反应的离子方程式_______。
iii从粗碘中获得纯净的碘单质可采用的方法是_______。
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第11讲 溴和碘的提取
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02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
深研精炼:聚焦常考要点,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
预习目标
1. 了解氯、溴、碘单质的物理性质,总结卤素单质物理性质的变化规律;了解溴、碘单单质在不同溶剂中的溶解及呈现的颜色。
2. 了解卤单质化学性质的相似性,比较其活泼性的相对强弱。
3. 了解从海洋中提溴和提碘的主要原理。
4. 了解 Cl-、Br-、I-的检验方法。
预习重点
卤族元素的化学性质、卤族离子的检验方法
预习难点
海水中提取溴和碘的原理和方法
情|境|启|思
如何才能从海水中提取溴单质?生成的溴仍然溶解在海水中,怎么样才能将溴提取出来呢?
深|研|精|炼
知识点01 卤素单质的性质
1. 卤素单质的物理性质
氯、溴、碘元素的单质都是双原子分子,随着相对分子质量的增大,它们的物理性质呈现规律性的变化。
①常温下,Br2是唯一的液态非金属单质,易挥发。
卤素单质
常温下状态
颜色
密度
熔点/℃
沸点/℃
Br2
液态
深棕红色
3.10g/cm3(298K)
-7.2
58.8
常温常压下,溴是深棕红色液体,密度比水大,容易挥发,具有强烈的腐蚀性,所以把溴存放在试剂瓶里时应密封保存,同时需要在瓶中加一些水覆盖,以减少溴的挥发。
②碘为紫黑色固体,易升华,淀粉遇I2变蓝。
卤素单质
常温下状态
颜色
熔点/℃
沸点/℃
I2
固体
紫黑色
113.6
185.2
常温常压下,碘是紫黑色固体,几乎不溶于水,但能溶于酒精,形成碘酒。常压下固体碘受热易升华,蒸气遇冷,重新凝聚成固体。碘还能使淀粉溶液变蓝色,这一特征反应常用于检验碘单质。
【特别提醒】思考:如何分离碘和氯化钠固体? 答:可以利用升华法分离。
(1) 溴、碘在有机溶剂中的溶解度比它们在水中的溶解度大得多。利用这一性质,可以用有机溶剂把溴或碘从水溶液中提取出来。
溴和碘在不同溶剂中呈现的颜色
物质
颜色
物质
颜色
饱和溴水
橙色
碘水
黄色到浅棕色
稀溴水
黄色
碘的酒精溶液
棕色
溴在苯、四氯化碳等 有机溶剂中
红棕色
碘的四氯化碳溶液
紫色
(2) 用CCl4萃取碘水中的碘
①分别量取一定体积的碘水和CCl4,倒入分液漏斗中
②盖紧顶塞,关闭活塞,振荡,振荡过程中不断放气
③将分液漏斗放置在铁架台上,静置分层
④取下顶塞,控制活塞,使下层液体沿烧杯内壁流出
⑤当液面接近活塞处时,控制活塞,减小流速
⑥取下分液漏斗,将上层液体从上口倒出
2. 卤素单质的化学性质
卤素单质的化学性质有相似之处,都容易形成-1 价的离子,但卤素单质的活泼性有一定的差异。
实验探究——卤素单质活泼性的实验探究
探究一:分别向盛有4 mL KBr溶液和4 mL KI溶液的两支试管中加入1 mL 氯水,振荡,观察溶液的颜色变化,并与氯水的颜色进行比较。写出反应的化学方程式
探究二:向盛有4 mL KI溶液的试管中加入1 mL 溴水,振荡,观察溶液的颜色变化,并与溴水的颜色进行比较。写出反应的化学方程式。
实验操作
实验现象
离子方程式
结论
振荡静置后,溶液由无色变为___橙黄__色
2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
活泼性:Cl2>Br2>I2
振荡静置后,溶液由无色变为__褐_色
2I-+Cl2===I2+2Cl-
振荡静置后,溶液由无色变为_褐__色
2I-+Br2===I2+2Br-
【例1】向KI溶液中加入氯水,发生。下列说法不正确的是
A.水导电但不是电解质
B.停止反应后,取少量溶液滴加淀粉溶液,溶液变蓝
C.溶液颜色变化说明
D.实验结果说明,的活泼性强于
【答案】C
【解析】A.水导电是与反应生成了HCl和HClO,电解质是化合物(HCl和HClO),而是单质不是是电解质,A正确;
B.向KI溶液中加入氯水,发生,有碘单质生成,淀粉遇碘变蓝,所以取少量溶液滴加淀粉溶液,溶液变蓝,B正确;
C.对于反应,其中氯元素化合价降低,得电子,碘元素化合价升高,失电子,用单线桥表示为,C错误;
D.根据反应,说明的活泼性强于,D正确;
故选C。
【即练1】向淀粉溶液中逐渐通入时发生反应:①、②。下列说法正确的是
A.反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
B.由①可以得出还原性:
C.通入过程中观察到溶液先变蓝后褪色
D.向某溶液中通入足量,再滴加淀粉,若溶液不变蓝,则溶液中不含
【答案】C
【解析】A.反应②中氧化剂为,还原剂为,氧化剂与还原剂物质的量之比为,A错误;
B.反应①是氧化剂,是氧化产物,则氧化性:,B错误;
C.可以使淀粉变蓝,刚开始生成,溶液显蓝色,过量时被氧化,溶液变为无色,C正确;
D.若溶液中存在,通入足量,则被氧化为,滴加淀粉也不变蓝,D错误;
故选C。
【即练2】加碘盐中的碘以碘酸钾(KIO3)形式存在,已知IO+6H++5I-=3I2+3H2O,据此反应,要证明食盐中存在,可使用淀粉-KI试纸和
A.淀粉 B.食醋 C.白糖 D.白酒
【答案】B
【解析】结合题干中的离子反应方程式,可知在酸性环境下可与反应生成碘单质,淀粉遇碘单质变蓝色,可用食醋创造酸性环境,故选B。
知识点02 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___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。
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
1. 海水提溴的步骤
①浓缩
海水中含溴量:0.065 g·L-1苦卤中含溴量:2~4 g·L-1
②氧化
Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
硫酸:抑制Cl2和水反应,提高Cl2利用率。
③提取
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。
④精制
最后两步的目的是:提高Br2的浓度和纯度。
通入SO2的化学方程式:
通入氯气蒸馏的化学方程式:
2. 溴的用途
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。
3. 海水提碘
海带提碘操作步骤
浸泡——溶解——过滤——氧化——萃取——蒸馏
4. 海水提镁
通常将 石灰乳 加入海水或卤水中,沉淀出 氢氧化镁 ,该物质再与 盐酸 反应生成 MgCl2 ,电解 熔融 状态的 氯化镁 ,就能制得金属镁。
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通电
MgCl2(熔融)====Mg+Cl2↑
【特别提醒】海水中物质提取的设计理念: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
【例2】“吹出法”海水提溴的工艺流程如图所示。
下列说法错误的是
A.“吹出法”从海水中提溴利用了溴单质的挥发性
B.吸收塔中反应的化学方程式:
C.通过吹出塔、吸收塔后,溴元素得到了富集
D.该流程中得到 理论上需消耗 (标准状况)
【答案】D
【分析】由流程可知,海水浓缩后,溴离子与氯气发生氧化还原反应生成溴,利用空气吹出溴,在吸收塔中二氧化硫与溴水反应生成硫酸和HBr,在蒸馏塔中氯气与HBr反应生成溴,然后冷凝、精馏分离出溴,以此来解答。
【解析】A.用空气和水蒸气把溴单质吹出,这说明溴单质易挥发,A正确;
B.“吸收塔”中溴单质和发生氧化还原反应,生成硫酸和HBr,所给方程式正确,B正确;
C.经过吸收塔后,可使溶液中的Br-远大于进入吸收塔之前的海水中Br-的浓度,溴元素得到富集,C正确;
D.该流程中得到,需要经历两次氧化过程,故需要0.2mol Cl2,标况下体积是4.48L,D错误;
故选D。
【即练3】从海带中提取碘的实验过程如图所示。下列说法不正确的是
A.实验步骤①在坩埚中灼烧干海带,并用玻璃棒搅拌
B.实验步骤③实现了海带灰中可溶性硫酸盐、碳酸盐等与碘分离
C.步骤④中反应的离子方程式是
D.步骤⑤的作用是富集I2
【答案】B
【分析】海带在坩埚中灼烧得到海带灰,将海带灰浸泡得到悬浊液,过滤得到含碘离子的溶液,在酸性条件下将碘离子氧化得到单质碘,再用四氯化碳萃取分液得到碘的四氯化碳溶液,再通过蒸馏法得到单质碘。
【解析】A.灼烧海带需要坩埚,用玻璃棒搅拌可使内部受热均匀,避免海带碳化或未完全灼烧,A正确;
B.海带灰中的可溶性硫酸盐、碳酸盐等物质会与碘离子一起溶解在水中,过滤的目的是将这些可溶性物质与不溶性的杂质分离,而不是与碘离子分离,B错误;
C.在加入过氧化氢和硫酸的步骤中,过氧化氢作为氧化剂将碘离子氧化为碘单质,这个反应的离子方程式是,C正确;
D.萃取分液的步骤是利用碘单质在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度这一性质,将碘单质从水溶液中提取到四氯化碳中,实现了碘单质的分离与富集,D正确;
故选B。
【即练4】从海水中提取镁的工业生产流程如下:
下列说法中错误的是
A.此法的优点之一是原料来源丰富
B.该提取镁的过程中复分解反应只发生了一次
C.步骤①②③的目的是从海水中提取无水MgCl2
D.步骤②中加盐酸的离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
【答案】B
【分析】从海水中提取镁的工业生产流程中的反应原理为: ;;;据此作答。
【解析】A.此法的优点之一是原料(贝壳、海水)来源丰富,A正确;
B.依据分析可知该提取镁的过程中步骤①和②都发生了复分解反应,B错误;
C.由流程图可知步骤①②③的目的是从海水中提取无水MgCl2,C正确;
D.步骤②主要发生的反应为,属于离子反应,其离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,D正确;
故答案选B。
知识点03 卤素离子的检验
1. 实验探究:卤素离子与银离子反应
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。
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。
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。
【特别提醒】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。
思考:检验溶液中的卤素离子时为什么要加入稀HNO3?
答: Ag2CO3可溶于稀硝酸。排除碳酸根离子的干扰,以免判断错误。
【例3】鉴别可选用的试剂是
A.碘水、淀粉溶液 B.溴水、四氯化碳 C.淀粉碘化钾溶液 D.硝酸银溶液、稀硝酸
【答案】D
【解析】A.碘水与、、均不发生反应,加入淀粉溶液仅会因碘单质本身显蓝色,无法区分三种离子,A不符合题意;
B.溴水仅能与反应生成,经四氯化碳萃取后有机层显紫红色,无法区分和,B不符合题意;
C.淀粉碘化钾溶液与、、均不反应,无明显不同现象,无法鉴别,C不符合题意;
D.加入硝酸银溶液时,产生白色沉淀、产生浅黄色沉淀、产生黄色沉淀,且三种沉淀均不溶于稀硝酸,现象各不相同,可以鉴别,D符合题意;
故选D。
【即练5】灼烧海带提取时,下列实验原理与装置不能达到相应实验目的的是
A.用装置甲灼烧海带 B.用装置乙过滤得到浸出液
C.用装置丙反应生成 D.用装置丁萃取碘水中的I2
【答案】D
【解析】A.灼烧海带应在坩埚中进行,故A正确;
B.海带灰中加水后得到悬浊液,应用过滤的方法得到浸出液,故B正确;
C.向稀硫酸酸化的浸出液中滴入双氧水,双氧水能将溶液中的碘离子氧化为单质碘,故C正确;
D.水与乙醇互溶,不能用乙醇萃取溶液中的碘,故D错误;
故选:D。
【即练6】下列除杂所选用的试剂及操作方法均正确的一组是(括号内为杂质)
选项
待提纯的物质
选用的试剂
操作方法
A
酒精
萃取
B
洗气
C
乙醇()
生石灰
蒸馏
D
水
过滤
【答案】C
【解析】A.酒精与H2O互溶,不能萃取水中碘单质,故A错误;
B.能与CO2反应,不能用于除掉CO2中HCl,故B错误;
C.生石灰能与水反应生成氢氧化钙,再蒸馏,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故C正确;
D.CaO与水能反应,不能用于除掉CaO中CaCO3,故D错误;
答案选C。
1.利用图中实验装置进行相应实验,能够达到实验目的的是
X:NaBr溶液、Y:NaI溶液
A.从碘的悬浊液中分离出碘
B.验证得电子能力Cl>Br>I
C.将海带灼烧成灰
D.从自来水中获得蒸馏水
【答案】A
【解析】A.该装置为过滤装置,碘的悬浊液中碘单质是难溶于水的固体,过滤可以分离出固体碘,装置操作正确,能达到实验目的,A符合题意;
B.若通入氯气,氯气氧化溴化钠生成溴单质后,过量的氯气也会进入碘化钠溶液中氧化碘离子,无法证明是溴单质置换出碘,因此不能验证得电子能力,不能达到实验目的,B不符合题意;
C.灼烧海带灰属于高温灼烧固体,应该在坩埚中进行,烧杯不能承受高温灼烧,仪器选择错误,不能达到实验目的,C不符合题意;
D.蒸馏制取蒸馏水时,温度计需要测量蒸气温度,水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处,不能插入液面下;且冷凝管中冷凝水应下进上出(逆流冷却效果更好),图中冷凝水方向错误,不能达到实验目的,D不符合题意;
故选A。
2.海洋中许多藻类植物具有富集碘的能力,如海带中含碘量可达0.3%~0.5%。某实验小组同学灼烧海带提取时采用以下装置。下列相关表述正确的是
A.甲应在坩埚中进行,可用酒精润湿海带
B.用一束光照射乙中过滤后的液体可以看到一条光亮的“通路”
C.丙中氯水不能用双氧水代替
D.丁中等下层溶液放完后,再换一只干燥的烧杯由下口放出水层
【答案】A
【解析】A.海带的灼烧应在坩埚中进行,酒精可助燃且燃烧后无残留,因此可用酒精润湿海带,A正确;
B.乙中过滤后的液体为含碘离子的溶液,属于溶液,无丁达尔效应,用光束照射看不到光亮“通路”,B错误;
C.丙中氯水的作用是氧化为,双氧水在酸性条件下也可发生反应:,因此氯水可用双氧水代替,C错误;
D.丁中萃取分液时,下层溶液从下口放出,上层水层应从上口倒出,D错误;
故选A。
3.用氧化法从海带中提碘的流程如下图所示。
已知:
下列关于所选仪器及使用方法错误的是
A.将海带灼烧成灰 B.水浸出 C.过滤得含溶液 D.升华得
【答案】C
【解析】A.灼烧海带得到海带灰,需要在坩埚中进行,用酒精灯加热、坩埚放置在泥三角上,装置和操作正确,A正确;
B.用水浸的方法浸出,在烧杯中加热搅拌溶解,仪器和操作正确,B正确;
C.该过滤操作将待过滤的液体沿着玻璃棒缓慢倒入漏斗中,玻璃棒的下端要轻轻靠在三层滤纸处,防止滤纸破损。漏斗的下端管口要紧贴烧杯内壁,使滤液沿烧杯内壁流下,防止滤液飞溅,而图中漏斗的下端管口的尖嘴部分未紧贴烧杯内壁,C错误;
D.碘易升华,采用水浴加热可以控制温度,使碘升华后在盛冷水的烧瓶底部凝华,装置可用于提纯碘,操作正确,D正确;
故选C。
4.碘在自然界中有很多存在形式,在地壳中主要以形式存在,在海水中主要以形式存在,几种粒子与之间有如下转化关系:
以下说法不正确的是
A.①中发生的反应是:
B.与过量发生的反应是:
C.以上反应中,氯气都体现还原性,具体表现为氯元素的化合价由0价降低为价
D.通过以上信息可预测:若在淀粉-KI溶液中逐滴滴加氯水,可观察到溶液变蓝的现象
【答案】C
【解析】A.向含有的溶液中通适量氯气,氯气将氧化为I2,其离子方程式为,A正确;
B.与过量发生的反应生成碘酸根和氯离子,其离子方程式为,B正确;
C.在这两个反应中,氯气都是体现氧化性,C错误;
D.若在加入淀粉溶液中逐滴滴加氯水,可观察到溶液变蓝的现象,D正确;
故选C。
5.利用离子交换法从海带中提取碘的一种工艺流程如图。
已知:①;②“离子交换”过程可表示为。
下列说法正确的是
A.“氧化”中加入的H2O2应过量
B.“酸化”反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶1
C.“洗脱”、“NaCl洗脱”、“转化”均涉及氧化还原反应
D.“含I2浊液”提取碘操作中用到烧杯、漏斗、玻璃棒
【答案】D
【分析】海带浸出液中加H2O2将I-氧化为I2单质,反应为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,粗碘水中碘元素以R-I3形式被交换树脂吸附,吸附树脂再加NaOH洗脱,碘单质转化为碘化钠和碘酸钠,反应为3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O,二者经酸化重新反应生成碘单质,反应为,NaCl洗脱使树脂再生,反应为R-I+NaCl=NaI+R-Cl,碘化钠酸化氧化为碘单质,据此分析解答。
【解析】A.海带浸出液中加H2O2将I-氧化为I2单质,依据整个生产流程分析可知,若H2O2过量,H2O2会将I-全部氧化生成I2,无法发生反应,从而导致后续反应无法进行,A错误;
B. 酸化时,和在酸性条件下发生归中反应,离子方程式为:,其中中化合价从降为,作氧化剂;中化合价从升为,作还原剂,因此氧化剂和还原剂的物质的量之比为,B错误;
C.洗脱过程的反应为,反应中所有元素化合价均未发生变化,属于非氧化还原反应,“NaCl洗脱”不是氧化还原反应,故C错误;
D.碘在水中溶解度小,“含I2浊液”提取碘用到过滤操作,该操作中会用到烧杯、漏斗、玻璃棒,故D正确;
故选D。
6.某同学设计以下实验方案,从海带中提取。下列说法中不正确的是
A.实验方案中两次使用到过滤操作
B.向滤液中加入双氧水的作用是将氧化为
C.和在酸性条件下发生反应的离子方程式为
D.试剂a可以是、液体石蜡或乙醇
【答案】D
【分析】由流程可知,海带灰用热水溶解后,过滤,滤液中含碘离子,加过氧化氢氧化碘离子生成碘单质,加入试剂a萃取,a为苯或四氯化碳,分液得到含碘的有机溶液,再加NaOH与碘反应生成I–和,分液后向含I–和的溶液中加稀硫酸发生反应:,过滤提取得到粗碘。
【解析】A.海带灰浸泡后,需要第一次过滤除去不溶性残渣,得到含的滤液;最后从碘的悬浊液中分离出粗碘,需要第二次过滤分离固体碘,因此实验共两次过滤,A正确;
B.双氧水在酸性条件下作氧化剂,可将氧化为,还原产物为水,不引入杂质,B正确;
C.和在酸性条件下发生归中反应生成,离子方程式为,C正确;
D.萃取剂需要满足与水不互溶、与水和碘均不反应的要求,、液体石蜡都不溶于水,可以作萃取剂,但乙醇与水可以任意比互溶,不能作萃取碘的萃取剂,D错误;
故选D。
7.用氧化法从海带中提碘的流程如下图所示。
海带海带灰海带灰悬浊液滤液碘盐固体I2
已知:
下列关于所选仪器及使用方法错误的是
A.将海带灼烧成灰 B.水浸出
C.过滤得含溶液 D.升华得
【答案】C
【解析】A.灼烧海带得到海带灰,需要在坩埚中进行,用酒精灯加热、坩埚放置在泥三角上,装置和操作正确,A正确;
B.用水浸的方法浸出,在烧杯中加热搅拌溶解,仪器和操作正确,B正确;
C.该过滤操作将待过滤的液体沿着玻璃棒缓慢倒入漏斗中,玻璃棒的下端要轻轻靠在三层滤纸处,防止滤纸破损。漏斗的下端管口要紧贴烧杯内壁,使滤液沿烧杯内壁流下,防止滤液飞溅,而图中漏斗的下端管口的尖嘴部分未紧贴烧杯内壁,C错误;
D.碘易升华,采用水浴加热可以控制温度,使碘升华后在盛冷水的烧瓶底部凝华,装置可用于提纯碘,操作正确,D正确;
故选C。
8.下列离子方程式书写不正确的是
A.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:
B.少量碳酸氢钾溶液与足量澄清石灰水反应:
C.石灰石与盐酸反应制二氧化碳:
D.将溶液滴入稀硫酸酸化的溶液中:
【答案】A
【解析】A.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应同时生成硫酸钡沉淀和水,正确的离子方程式为,选项漏写氢离子与氢氧根离子的反应,A错误;
B.少量碳酸氢钾与足量澄清石灰水反应,碳酸氢根完全反应,生成碳酸钙沉淀和水,离子方程式书写正确,B正确;
C.石灰石为碳酸钙,难溶于水保留化学式,与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,离子方程式书写正确,C正确;
D.酸性条件下碘离子与碘酸根发生归中反应生成碘单质,电荷、原子均守恒,离子方程式书写正确,D正确;
故选A。
9.工业上常用“空气吹出法”进行海水提溴,过程如下。下列说法不正确的是
A.“氧化①”“氧化②”的目的均为氧化
B.“吹出”利用了的沸点低
C.“吸收”的离子方程式为
D.“X”为蒸发浓缩
【答案】D
【分析】浓缩酸化、富含溴离子的海水先通入氯气完成氧化①,将氧化为,利用溴单质沸点低、易挥发的性质通入空气把溴吹离水溶液,再用二氧化硫和水吸收溴蒸气,二者发生氧化还原反应重新生成富集溴元素,再次通入氯气进行氧化②,把氧化为得到溴水溶液,最后通过蒸馏分离得到液溴;
【解析】A.氧化①中氯气氧化海水中生成,氧化②中氯气氧化吸收步骤重新生成的得到,两步操作目的都是氧化,A正确;
B.溴单质沸点低、易挥发,通入空气能将溶液中的溴单质吹脱出来,吹出步骤利用该性质,B正确;
C.吸收环节、与水反应,作氧化剂被还原为,作还原剂被氧化为,离子方程式,C正确;
D.氧化②后得到溴的水溶液,极易挥发,若采用蒸发浓缩会造成溴大量损耗,分离溴单质应使用蒸馏操作,D错误;
故选D。
10.海水是十分重要的自然资源。如图是对海水的部分利用,下列有关说法不正确的是
A.海水晒盐得到粗盐和母液的过程属于物理变化
B.粗盐(含以及泥沙等杂质)提纯为精盐,加入试剂的顺序为NaOH溶液溶液溶液稀盐酸
C.工业上采用电解熔融的方法制得金属镁
D.步骤③可以通入,③④⑤的目的是富集溴元素
【答案】B
【分析】海水分离后分为粗盐和母液,粗盐经步骤①除杂提纯得到精盐,作为氯碱工业电解原料;母液可分别提取镁、溴,先沉淀出Mg(OH)2,转化为后,在HCl气流中加热(步骤②)抑制水解,制无水氯化镁;母液中NaBr经氯气氧化(③)得到粗溴,用饱和碳酸钠溶液吸收富集(④),最后氧化(⑤)重新析出高纯度溴单质,据此回答。
【解析】A.海水晒盐水被蒸发从而得到粗盐和母液的过程属于物理变化,A正确;
B.溶液既要除去钙离子又要除去过量的钡离子,所以溶液要在溶液之后加入,最后加入稀盐酸,如加入试剂顺序可为NaOH溶液溶液溶液稀盐酸,B错误;
C.镁为活泼金属,制得金属镁,工业上应采用电解熔融,C正确;
D.步骤③可以通入可将溴离子氧化为溴单质,海水中元素的浓度太低,③④⑤的目的是富集溴元素,D正确;
故选B。
11.完成下列小题
(1)现有下列七种物质:①固体②③氯化铁溶液④固体⑤稀硫酸⑥熔融⑦
在上述物质中,能导电的是________;属于电解质的是________;属于酸性氧化物的是________;黑火药成分之一的是________。
(2)写出铁在氯气中燃烧的化学方程式________。
(3)质量为的中含有的物质的量为,则的摩尔质量为________。
(4)根据海水综合利用的工业流程图,判断下列说法不正确的是________:
已知:SOCl2的沸点为77 ℃,遇水发生剧烈反应:SOCl2+H2O=2HCl↑+SO2↑
A.过程①的除杂试剂先后顺序及操作是、、稀盐酸、过滤、蒸发结晶
B.在过程③可用对脱水,其方程式为:
C.过程⑤生产中需选择具有一定耐酸性的设备
D.将转化得到高浓度,理论上至少共需消耗
【答案】(1) ③⑤⑥⑦ ①④⑥ ② ⑥
(2)
(3)32g/mol
(4)A
【解析】(1)存在自由移动的离子或电子的物质能导电,③氯化铁溶液、⑤稀硫酸、⑥熔融中存在自由移动的离子,⑦金属含自由电子,因此能导电的是③⑤⑥⑦;电解质是指在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物,则属于电解质的是①④⑥;酸性氧化物是指能和碱反应生成盐和水的氧化物,则属于酸性氧化物的是②;黑火药的主要成分是、木炭和硫磺,则黑火药成分之一的是⑥;
(2)氯气的氧化性较强,铁在氯气中燃烧生成氯化铁,其化学方程式为:;
(3),则,,因此X的摩尔质量为;
(4)A.粗盐中含杂质、、,过程①的除杂试剂先后顺序及操作应为:先加过量除去,再加过量除去和过量的,过滤后再向滤液中加入稀盐酸除去过量的,最后经蒸发结晶得到精盐,A错误;
B.遇水反应生成和,可以消耗的结晶水,得到无水氯化镁,同时能抑制水解,则在过程③可用对脱水,其方程式为:,B正确;
C.过程⑤中和水溶液反应生成和两种强酸,因此需选择具有一定耐酸性的设备,C正确;
D.将转化得到高浓度,第一步氧化需要0.2 mol ,富集后第二步氧化还需要0.2 mol ,则理论上至少共需消耗0.4 mol ,D正确;
故选A。
12.化学是一门以实验为基础的学科,试回答下列问题
Ⅰ.控制变量法是化学研究的重要方法,某研究性学习小组利用稀硫酸与铁反应,探究影响化学反应速率的因素时得到如下实验数据:
实验
序号
铁的质
量/g
铁的
形状
初始溶液
的温度/℃
金属消失
的时间/s
1
0.10
铁片
40
10
20
200
2
0.10
铁粉
40
x
20
25
3
0.10
铁片
50
0
20
125
4
0.10
铁片
50
0
35
t
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验1和2探究的是反应物接触面积对反应速率的影响,则表中:_______。
(2)探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验组是_______(填实验序号)。
(3)t_______125(填“<”、“=”或“>”)。
Ⅱ.海带中含有碘元素,从海带中提取碘的实验过程如图所示:
(4)步骤①需要在_______(填名称)中进行,步骤③要用到下列仪器中的_______(填字母)。
A.蒸发皿 B.漏斗 C.试管 D.玻璃棒
(5)为提高海带灰的浸取率,可采取的措施有_______(任写一条)。
(6)海带灰悬浊液中含有,步骤④的试剂选用、稀硫酸,发生反应的离子方程式为_______。
(7)步骤⑤“提取”包含以下四个过程(如图):
①过程Ⅰ的操作名称是_______,用到的溶剂还可以选择_______(填字母)
A.水 B.乙醇 C.苯 D.溶液
②从实际生产及溶解度角度分析,过程Ⅰ使用的体积_______(填“大于”或“小于”)含的溶液,即可使几乎完全转移至中。
③与浓溶液反应的离子方程式为_______。
④该小组同学发现制得的粗碘中含有少量,拟用如图所示简易装置提纯。此处漏斗的作用是_______。
【答案】(1)10
(2)1和3
(3)<
(4) 坩埚 BD
(5)适当加热并搅拌(或将海带灰粉碎、多次浸取等,合理即可)
(6)H2O2+2I−+2H+=I2+2H2O
(7) 萃取(或萃取分液) C 小于 冷凝收集碘单质(使碘蒸气凝华提纯碘)
【解析】(1)探究接触面积对速率的影响时,需保证其他变量完全相同,实验1总溶液体积为40 mL + 10 mL = 50 mL,因此实验2中x = 50 – 40 =10。
(2)探究浓度对速率的影响,需保证只有浓度一个变量,铁的状态、质量、温度都相同,因此选实验1和3。
(3)实验3和4只有温度不同,温度越高,反应速率越快,金属消失时间越短,因此t<125。
(4)灼烧固体海带需要在坩埚中进行;步骤③为过滤,过滤需要用到漏斗、玻璃棒,因此选BD。
(5)提高浸取率可以通过增大接触面积、搅拌、升高温度、延长浸取时间等方式,合理即可。
(6)酸性条件下H2O2将I−氧化为I2,自身被还原为水,离子方程式为H2O2+2I−+2H+=I2+2H2O。
(7)①过程Ⅰ是用有机溶剂将I2从水溶液中提取分离,操作是萃取(分液);萃取剂需要满足:难溶于水、I2在其中溶解度大,苯符合要求,乙醇与水互溶,水、NaCl溶液都不能作萃取剂,因此选C。
②I2在CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度,因此CCl4体积小于原含I2水溶液体积,就可以将I2几乎完全转移。
③I2与NaOH发生歧化反应,生成I−和,离子方程式为。
④该提纯方法是碘的升华,粗碘加热后碘升华变为碘蒸气,在倒扣的冷漏斗内壁凝华,因此漏斗的作用是冷凝收集纯净的碘单质。
13.下图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置,请根据装置回答问题:
(1)装置图甲中A的名称是______,B的名称是______;A中一般要加入碎瓷片,其作用是______;装置图丁中盛装溶液的仪器名称是______。
(2)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:
①灼烧海带时,除三脚架外,还需要用到的实验仪器是______(填字母)。
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c的实验选择上述装置图______(填“甲”“乙”“丙”或“丁”);步骤e的实验操作名称是______,选择上述装置图______(填“甲”“乙”“丙”或“丁”);步骤f的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘,同时回收苯,该步骤的实验操作名称是______,选择上述装置图______(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
【答案】(1) 蒸馏烧瓶 直形冷凝管 防止暴沸 蒸发皿
(2) BDE 乙 萃取、分液 丙 蒸馏 甲
【解析】(1)甲为蒸馏装置,A为蒸馏烧瓶,其中液体被酒精灯加热后蒸发,通过直形冷凝管B液化,通过右侧锥形瓶进行收集,得到提纯后的液体。故A为蒸馏烧瓶。
由上述装置原理解析,可知B为直形冷凝管。
碎瓷片表面多孔,能提供气化中心,使液体受热时气泡平稳形成,避免因过热导致剧烈沸腾,防止液体暴沸,故答案为防止暴沸。
丁为蒸发装置,盛装溶液的仪器名称是蒸发皿。
(2)①除三脚架外,还需坩埚用于盛放海带并进行高温灼烧;泥三角用于支撑坩埚,使其稳定置于三脚架上;酒精灯提供热源,故答案为BDE。
②步骤c为将海带灰悬浊液用水溶解,再进行过滤得到含碘离子溶液的过程,应选择过滤装置,故答案为乙。
步骤e为将含碘水溶液用苯进行萃取,得到含碘苯溶液的过程,该过程包括萃取、分液,故答案为萃取、分液。
根据上述分析,步骤e需选取分液装置,故答案为丙。
步骤f的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘,同时回收苯。苯沸点约80°C,碘升华点约184°C,可以通过蒸馏分离,故答案为蒸馏。
根据上述分析,步骤f需选取蒸馏装置,故答案为甲。
14.按要求回答下列问题
(1)在萃取溴水中的溴时,可选用的萃取剂是_______。
①酒精 ②苯 ③CCl4 ④氯仿
(2)现用CCl4提取溴水中的溴,请从以下操作中选择正确操作,并按实验步骤排序:_______。
a.检查旋塞、玻璃塞处是否漏水
b.将待分离的溶液和CCl4转入分液漏斗
c.把分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔
d.旋开旋塞放气
e.倒转分液漏斗,小心振摇
f.经几次振摇并放气后,将分液漏斗置于铁架台上静置
g.打开旋塞,向烧杯中放出下层液体,得到溴的CCl4溶液
h.打开旋塞,待下层液体完全流出后关闭旋塞,将上层液体倒入烧杯,得到溴的CCl4溶液
(3)海藻提碘可得到I2的CCl4溶液,从其中回收I2的流程如图:
i步骤Ⅰ的分离溶液操作中,主要用到的玻璃仪器有烧杯和_______,该仪器在使用前要_______。
ii请写出步骤Ⅱ中①发生反应的离子方程式_______。
iii从粗碘中获得纯净的碘单质可采用的方法是_______。
【答案】(1)②③④
(2)abedfcg
(3) 分液漏斗 检查是否漏水 升华
【解析】(1)萃取溴水中的溴,萃取剂要满足:与水不互溶、不与溴反应,并且溴在其中溶解度较大。苯、CCl4、氯仿都不溶于水,且都能较好溶解 Br2,都可以作萃取剂;酒精与水互溶,不能使有机层和水层分层,不能作萃取剂;所以答案选②③④;
(2)先检查分液漏斗和玻璃塞是否漏水,即a;再将待分离液体和CCl4转入分液漏斗,即b;然后倒转分液漏斗,小心振摇,即 e;振摇过程中要旋开旋塞放气,即d;振摇放气后把分液漏斗放在铁架台上静置分层,即f;分液前要打开上口玻璃塞,或使玻璃塞上的凹槽、小孔与漏斗上的小孔相通,即c,这样漏斗内外气压相通,液体才能顺利流下;最后因CCl4密度大于水,含溴的CCl4溶液在下层,从下口放出,即g,所以答案为abedfcg;
(3)i:步骤Ⅰ中要把水溶液层和CCl4层分开,属于分液操作,所以主要玻璃仪器是分液漏斗;分液漏斗带有旋塞和玻璃塞,使用前必须检查是否漏水,防止实验过程中液体漏出或分离不准确;
ii:步骤Ⅰ中I2的CCl4溶液先与热浓NaOH溶液反应,碘发生歧化,生成I-和,步骤Ⅱ中再加入稀硫酸后,在酸性并加热条件下,将I-氧化为I2,所以得到粗碘,所以离子方程式为;
iii:碘单质受热容易升华,冷却后又能凝华成固体,因此可利用碘的这一性质,从粗碘中获得较纯净的碘单质。
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