從海水中提取溴、從海帶中提取碘 課件 2023-2024學年高一上學期化學蘇教版（2019）必修第一冊

新蘇教版

必修一

從海水中提取溴、從海帶中提取碘2.氯、溴、碘單質(zhì)間的置換反應(yīng)實驗操作實驗現(xiàn)象反應(yīng)的化學方程式①溶液______②下層溶液顯________色_____________________①溶液______②下層溶液顯________色_____________________①溶液______②下層溶液顯________色_____________________分層橙紅Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2分層紫紅Cl2＋2KI===2KCl＋I2分層紫紅Br2＋2KI===2KBr＋I2二、溴、碘的提取及應(yīng)用(一)溴的提取及應(yīng)用1．海水提溴常選用氯氣作氧化劑，一般要經(jīng)歷濃縮、氧化、提取等步驟涉及的主要化學反應(yīng)如下：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2(制粗溴)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBrCl2＋2HBr===2HCl＋Br22．溴及其化合物的應(yīng)用溴多用于制備藥物、感光劑等。如過去常用的消毒藥劑“紅藥水”中就含有溴元素；溴化鉀、溴化鈉、溴化銨等可配成鎮(zhèn)靜劑，青霉素等藥物生產(chǎn)也需要溴；溴還是制造農(nóng)業(yè)殺蟲劑、阻燃劑的原料；溴化銀具有感光性，可被用作醫(yī)療X射線膠片上的感光劑。(二)從海帶中提取碘1．從海帶中提取碘工業(yè)上以具有富集碘能力的海藻(如海帶等)為原料獲取碘：化學反應(yīng)原理：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2。2．加碘鹽中的碘元素存在形式：食鹽中加“碘”以________形式存在。檢驗原理：________________________，淀粉遇碘單質(zhì)變________。3．碘及其化合物的重要應(yīng)用(1)碘是重要的藥用元素，可以用來生產(chǎn)含碘食品。(2)__________用于人工降雨。

藍AgI特別提醒碘是人體必需的微量元素，是維持人體甲狀腺正常功能所必需的元素。當人體缺碘時就會患甲狀腺腫大，人們主要從飲水、糧食、蔬菜和周圍環(huán)境中獲取碘。多食海帶、海魚等含碘豐富的食品，對于防治甲狀腺腫大很有效。在我國缺碘地區(qū)，人們主要通過食用加碘鹽來補充碘元素。[即時自測]1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”(1)海水中含有溴單質(zhì)。(

)(2)海帶中含有的碘為化合態(tài)。(

)(3)將碘和砂子分離開可用升華法。(

)(4)用淀粉溶液可以檢驗加碘食鹽中的碘。(

)(5)將CCl4加入Br2水中，上層呈橙紅色。(

)(6)在海水里通入氯氣可生成Br2。(

)×√√××√2．已知溴易揮發(fā)，碘易升華，向含有NaBr和KI的混合溶液中通入過量氯氣充分反應(yīng)后將溶液蒸干，并灼燒所得物質(zhì)，最后剩余的固體是(

)A．NaCl和KI B．NaCl、KCl和I2C．KCl和NaBr D．KCl和NaCl答案：D3．溴又稱為海洋元素，主要用于制取溴化物，并作為普通分析試劑和有機合成試劑用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、香料、攝影材料、滅火劑、選礦、冶金、鞣革、凈水等方面。從海水中可以提取溴，主要反應(yīng)之一為2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2，下列說法中正確的是(

)A．溴離子具有氧化性

B．氯氣是還原劑C．該反應(yīng)屬于復分解反應(yīng)

D．氯氣氧化性比溴單質(zhì)強答案：D4．海帶提碘的實驗中涉及灼燒、浸取、過濾、氧化、萃取五個步驟，下列操作能達到實驗目的的是(

)A．實驗室用裝置甲灼燒干海帶B．裝置乙中為加速液體流下使用玻璃棒攪拌C．用裝置丙從碘水中萃取單質(zhì)碘D．用裝置丁吸收該實驗中的氯氣尾氣答案：C提升點1海水中提取溴例1溴元素主要以Br－形式存在于海水中，海水呈弱堿性。工業(yè)上制備Br2的操作步驟為：①在一定條件下，將Cl2通入濃縮的海水中，生成Br2；②利用熱空氣將Br2吹出，并用濃Na2CO3溶液吸收生成的NaBr、NaBrO3等；③用硫酸酸化步驟②得到的混合物。完成下列填空：(1)Cl2氧化Br－應(yīng)在__________條件下進行，目的是避免____________________。(2)Br2可用熱空氣吹出，其原因是__________。(3)寫出步驟③所發(fā)生的化學反應(yīng)方程式________________________________________。用硫酸而不用鹽酸酸化的原因可能是______________________。步驟②的產(chǎn)品有時運輸?shù)侥康牡睾笤偎峄饕且驗開_________________________。(4)為了除去工業(yè)Br2中微量的Cl2，可向工業(yè)Br2中________。a.通入HBr b．加入Na2CO3溶液c．加入NaBr溶液 d．加入Na2SO3溶液除去Cl2的同時不能引入新雜質(zhì)。酸性Cl2歧化生成HClO和HClBr2易揮發(fā)3H2SO4＋5NaBr＋NaBrO3===3Na2SO4＋3Br2＋3H2O

單質(zhì)溴具有強氧化性(或強腐蝕性)ac【解析】

(1)Cl2能與水發(fā)生可逆反應(yīng)生成HCl和HClO，故Cl2氧化Br－應(yīng)在酸性條件下進行。(3)步驟③所發(fā)生的反應(yīng)是歸中反應(yīng)；鹽酸有還原性，NaBrO3有氧化性，二者可發(fā)生氧化還原反應(yīng)。[提升1]某化學研究性學習小組為了解從工業(yè)溴中提純溴的方法，查閱了有關(guān)資料：Br2的沸點為59℃，微溶于水，有毒性和強腐蝕性。他們參觀生產(chǎn)過程后，繪制了如下裝置簡圖：請你參與分析討論：(1)圖中儀器B的名稱為__________。(2)整套實驗裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管，其原因是___________。(3)實驗裝置氣密性良好，要達到提純溴的目的，操作中如何控制關(guān)鍵條件？__________________________________。(4)C中液體產(chǎn)物顏色為________，為除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反應(yīng)后，再進行的分離操作是________。(5)D裝置的作用是_________________________________。直形冷凝管Br2腐蝕橡膠控制溫度計b的溫度，并收集59℃時的餾分深紅棕色分液吸收少量有毒性的溴蒸氣，防止污染空氣解析：題圖中從工業(yè)溴中提純溴的方法是蒸餾法，先將蒸餾燒瓶在熱水浴中加熱，此時液體溴變成溴蒸氣，經(jīng)過冷凝管冷凝得到液溴。因為溴有強腐蝕性，所以裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管；因為溴易揮發(fā)而且有毒性，所以D裝置是尾氣吸收裝置，目的是除去少量有毒性的溴蒸氣，防止污染空氣。向殘留少量Cl2的液溴中加入NaBr溶液，發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，然后分液。關(guān)鍵能力海水中提取溴的流程與反應(yīng)(1)流程(2)發(fā)生反應(yīng)的化學方程式①2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2提升點2海帶中提取碘海帶灼燒便于含碘物質(zhì)溶解。例2海帶中含有豐富的碘。資料顯示：海帶中碘元素以I－的形式存在；苯的沸點是80.1℃；單質(zhì)碘在高于150℃時易升華。某興趣小組同學根據(jù)查閱的資料，設(shè)計下列實驗方案，欲從海帶中提取碘。請回答下列問題：(1)步驟①②的實驗目的是_____________________。(2)步驟③中實驗操作的名稱是________。(3)步驟④中可供選用的試劑有Cl2、Br2和H2O2(含稀硫酸)，你認為最合適的試劑是______________。(4)步驟⑤中提取碘時使用的主要玻璃儀器是________。(5)步驟⑥中從含碘的苯溶液中獲得固態(tài)的單質(zhì)碘，應(yīng)采用的方法是________(填字母)。a．過濾 b．冷卻結(jié)晶c．加熱蒸發(fā) d．水浴蒸餾將海帶中的I－溶解到水中過濾H2O2(含稀硫酸)分液漏斗d【解析】(1)操作①、②的目的是使海帶中的I－溶于水，便于后續(xù)提取操作。(2)步驟③是為了從海帶灰懸濁液中得到含I－的溶液，固體和溶液分離采用過濾操作。(4)步驟⑤中提取碘利用的是萃取分液的方法，使用的主要玻璃儀器是分液漏斗。(5)因苯的沸點低，易揮發(fā)，且碘升華的溫度不高，故應(yīng)用水浴蒸餾的方法分離碘和苯。[提升2]從海帶中提取碘單質(zhì)，成熟的工藝流程如下：下列關(guān)于海帶制碘的說法，不正確的是(

)A．實驗室在蒸發(fā)皿中灼燒干海帶，并且用玻璃棒攪拌B．含I－的濾液中加入稀硫酸和雙氧水后，碘離子發(fā)生氧化反應(yīng)C．在碘水中加入幾滴淀粉溶液，溶液變藍色D．碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，該操作為“萃取”狀元隨筆固體加熱用坩堝；溶液蒸發(fā)用蒸發(fā)皿。答案：A解析：灼燒固體時一般選用坩堝，蒸發(fā)皿一般用于蒸發(fā)溶液。關(guān)鍵能力從海帶中提取碘1．工藝流程2．工藝流程說明(1)干海帶的浸泡液中含I－；(2)加入硫酸的目的是酸化，加入氯氣的目的是氧化I－。提升點3溴、碘的性質(zhì)及檢驗例3已知常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)放出氯氣，現(xiàn)按如圖進行鹵素的性質(zhì)實驗。玻璃管內(nèi)裝有分別滴加不同溶液的白色棉球，反應(yīng)一段時間后，對圖中指定部位顏色描述正確的是(

)看清棉球為白色。

①②③④A黃綠色橙色藍色白色B無色橙色紫色白色C黃綠色橙色藍色無色D黃綠色無色紫色白色【答案】A【解析】常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)放出Cl2，氯氣的顏色是黃綠色①處充滿黃綠色Cl2；氯氣進入玻璃管后與②處NaBr溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成Br2，液溴的水溶液顏色為橙色，所以白色棉球變?yōu)槌壬?；氯氣和③處KI溶液反應(yīng)置換出I2，遇淀粉變藍；④處利用氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉的水溶液，用來進行Cl2的尾氣吸收，盡管反應(yīng)生成的物質(zhì)均為無色，但棉球本身是白色的，所以④處的顏色為白色。[提升3]只用一種試劑就能區(qū)別NaCl、NaBr、NaI三種溶液，該試劑可用(

)①AgNO3溶液②氯水③溴水④碘水A．①②

B．①③C．②③ D．②④答案：A解析：①均與硝酸銀反應(yīng)，分別生成白色沉淀、淺黃色沉淀、黃色沉淀，現(xiàn)象不同，可鑒別，故選；②氯水與NaBr反應(yīng)生成橙色溶液、氯水與NaI反應(yīng)生成紫色溶液，NaCl與氯水不反應(yīng)，現(xiàn)象不同，可鑒別，故選；③溴水不能鑒別NaCl、NaBr，故不選；④碘水與三種溶液均不反應(yīng)，現(xiàn)象相同，不能鑒別，故不選。關(guān)鍵能力1.Cl2、Br2、I2在水及有機溶劑中的顏色2.鹵素離子的檢驗方法(1)AgNO3溶液——沉淀法

水CCl4汽油Cl2黃綠色黃綠色黃綠色Br2黃→橙橙→橙紅橙→橙紅I2深黃→褐紫→深紫淺紫紅→紫紅(2)置換——萃取法(3)置換——淀粉法檢驗I－1.稀的碘水和溴水的顏色非常淺，近乎無色。區(qū)分稀碘水和稀溴水時，所用的最佳試劑是(

)A．淀粉溶液

B．氯水C．NaOH溶液 D．NaBr溶液答案：A解析：氯水、NaBr溶液與溴水、碘水都不反應(yīng)，NaOH溶液與二者都反應(yīng)，二者都褪色，現(xiàn)象相同，不能區(qū)分；淀粉遇I2變藍色。2．將氯水注入KI溶液中，用力振蕩，再注入四氯化碳，振蕩后靜置，看到的現(xiàn)象是(

)A．液體為紫紅色B．液體為無色C．液體分兩層，上層為紫紅色，下層接近無色D．液體分兩層，上層接近無色，下層為紫紅色答案：D解析：Cl2將I－氧化生成I2，I2被CCl4萃取，所以上層接近無色，下層為紫紅色。3．下列物質(zhì)與其用途相符的是(

)①Cl2——作消毒劑； ②AgBr——制膠卷、感光紙；③AgI——人工降雨； ④加碘食鹽——預防甲狀腺腫大；⑤淀粉——檢驗I2的存在； ⑥NaClO——漂白紡織物。A．②③④⑤⑥ B．①②④⑤⑥C．②③④⑤

D．全部答案：D解析：Cl2與水反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸可作消毒劑，用于殺菌消毒，①正確；AgBr不穩(wěn)定，分解生成銀，可用來制膠卷、感光紙，②正確；AgI易與空氣中的水蒸氣結(jié)合形成晶核，有利于水汽粒子的碰撞增大，從而形成雨，③正確；碘是預防甲狀腺腫大的主要元素，④正確；淀粉遇碘變藍，可用來檢驗碘單質(zhì)，⑤正確；NaClO與二氧化碳、水反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸具有強氧化性，可用于漂白紡織物，⑥正確。故選D。4．波力海苔以深海紫菜為原料，經(jīng)烤熟之后質(zhì)地脆嫩，入口即化，是一種富含碘的海洋食品。某化學興趣小組從紫菜中提取碘的流程如下圖：(1)實驗室灼燒紫菜，需要下列儀器中的________(填字母)。a.試管 b．燒杯 c．坩堝d.泥三角 e.鐵三腳架 f.酒精燈(2)實驗操作②中若改用稀硫酸酸化的H2O2(少量)氧化NaI也能得到I2，同時有水和硫酸鹽生成，寫出該反應(yīng)的化學方程式：__________________________________。(3)提取碘的過程中實驗操作③的名稱是__________。(4)實驗操作③過程中，可選擇的有機試劑是________。A．酒精 B．苯C．四氯化碳 D．食鹽水cdef2NaI＋H2SO4＋H2O2===Na2SO4＋I2＋2H2O萃取、分液BC解析：(1)灼燒在坩堝中進行，坩堝需放在泥三角上，而泥三角又要放在三腳架上，然后用酒精燈灼燒。(2)由題意知，反應(yīng)物為NaI、H2SO4和H2O2，生成物為Na2SO4、I2和H2O，根據(jù)原子守恒、得失電子守恒配平反應(yīng)方程式即可。(3)由流程圖可知，操作③是將碘的水溶液變?yōu)榈獾挠袡C溶液，故應(yīng)加入有機溶劑進行萃取，然后再進行分液。(4)萃取劑必須滿足兩個條件：一是與原溶劑不互溶、不反應(yīng)；二是溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度比在原溶劑中大。A項，酒精易溶于水；D項，食鹽水易溶于水。(5)對含碘的有機溶液進行水浴加熱，并通過蒸餾提取碘單質(zhì)和回收有機溶劑，觀察下面實驗裝置圖指出其中的錯誤之處：①_________________________________________________________②_________________________________________________________(6)碘單質(zhì)在________(填儀器名稱)中形成晶體。溫度計水銀球未與蒸餾燒瓶支管口處相平冷凝水方向應(yīng)下進上出蒸餾燒瓶5．空氣吹出法是目前海水提溴的主要方法之一。海水提溴的流程如圖