高中化學選修實驗化學 海帶中碘的提取導學案

高中化學選修實驗化學

1.2.1海帶中碘的提取導學案

【學習目標】

1.掌握灼燒、溶解、過濾、萃取、分液等實驗操作；

2.了解實驗樣品預處理、富集等在實驗中的應用；

3.體會在物質的提純、分離實驗中試劑濃度、用量的重要性。

4.通過海帶中提取碘等實驗了解從原料中直接或間接獲取物質的實驗方法。

5.學會閱讀實驗流程圖。

【實驗任務】

已知海帶中富含碘元素，這些碘元素以有機碘化物和無機碘化物兩種形態(tài)存

在，在灼燒時海帶中的碘元素均會轉化為I，試分析設計實驗流程，從干海帶

中提取碘單質固體并進行檢驗。

【化學原理】

2-3mLCCl適量40%NaOH適量45%H，SC)4

I4(；

—＞萃取、分液—?反萃取、分液-----?酸化—*過濾一AL固體

(提示：40%Na0H溶液與L反應產物主要有廣、

【自主學習】

1.畫出過濾裝置圖，標明具體的儀器名稱。

2.灼燒需要用到的儀器有

3.加速溶解的方法有

4.哪些試劑可以將碘水中的碘萃取出來？

5.分離互不相溶的液體的方法是,萃取和分液用到的主要儀器是

,檢查其是否漏水的方法是;萃取

時右手，左手,

每振蕩若干下，就要打開放氣；分液時，打開玻璃活塞后發(fā)現(xiàn)液體

流不出，原因可能是o

6.檢驗溶液中含有廠的操作和現(xiàn)象是

7.灼燒灰化實驗注意事項：

⑴灼燒時為了防止產生的煙氣污染室內空氣，可以在（設備名稱）

中進行，或者采取其他通風措施。

⑵移動珀期時必須使用,避免燙傷。

⑶灼燒完畢，應將珀煙、玻璃棒放在__________上冷卻，不可直接放在冷

的實驗臺上，防止溫度很高的堪煙驟冷而破裂。

【討論交流1】

1.為什么灼燒前用酒精潤濕海帶？

2.為什么先灼燒再溶解而不直接浸泡海帶？為什么溶解海帶灰時要煮沸2?

3min?

3.寫出流程中“氧化”、“反萃取”、“酸化”有關反應的離子方程式。在流程圖

中每一步旁邊標注溶液成分。

4.海帶灰中還含有其他無機鹽類（硫酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽等），這些鹽類是在

流程圖中的哪一步除去的？

5.硝酸、酸性高鐳酸鉀溶液、氯氣、濃硫酸都是常用的氧化劑，本實驗卻選擇

了過氧化氫溶液，為什么？

6.流程中兩次過濾是否需要洗滌沉淀？如何洗滌沉淀？何時要進行沉淀洗滌？

如何選擇洗滌劑？

【分組實驗】

1.四人一組，記錄員記錄好本組實驗中的正?；虍惓，F(xiàn)象，隨時記下本組的困

惑：

2.邊實驗邊思考下列問題：

①某同學第一次過濾后濾液渾濁，可能是什么原因？

②第一次過濾后可能看到溶液發(fā)黃，可能是什么原因？

③如何控制40%NaOH溶液適量？

④實驗完成后的CCL如何處理？

3.課后認真完成下列實驗報告:

實驗步驟現(xiàn)象解釋及反應方程式

【討論交流2】

1.實驗中碘元素的形態(tài)經過了「一12-I，I0「fIz的變化過程，為什

么要經過這種反復？

2.實驗中用到40%的NaOH溶液、45%的H2sol溶液，濃度明顯大于通常使用的

稀溶液濃度，是否有必要？用稀溶液代替行不行？加入時有什么操作細節(jié)需要注

意？

3.實驗中某同學滴加45%硫酸時發(fā)現(xiàn)溶液局部變?yōu)樽厣⒑芸焱噬?，請解?/p>

原因？部分同學發(fā)現(xiàn)溶液上方有紫色氣體，請解釋原因？如何避免碘單質升華而

損失？

4.如果實驗中未能提取到碘，你將從哪些方面思考原因？

5.用化學方法分離、檢驗植物樣品中某元素或某成分時，是否都能用先高溫灼

燒再加水溶解的方法對樣品進行預處理？

【拓展訓練】

1.現(xiàn)有三組混合液：①乙酸乙酯和乙酸鈉溶液②乙醇和丁醇⑧濱化鈉和單

質澳的水溶液，分離以上各混合液的正確方法依次是

A.分液、萃取、蒸儲B.萃取、蒸儲、分液

C.分液、蒸儲、萃取D.蒸儲、萃取、分液

2.從含L和「的廢液中回收碘的步驟如下圖所示：

廢液Na2S2O3FeCl3

廣粗碘—*-1v—I—?晶體碘

縮口卜d葉一—

―碘水一＞|VII-碘的CCL,溶液

(1)濃縮的主要操作名稱是,濃縮前加入NaS03使12還原為「，

目的是

(2)第川步中反應的離子方程式為

(3)第IV、V、VI步實驗操作名稱分別是

(4)利用CCL沸點低的特點，通過方法可使碘和CCL分離。

3.空氣吹出法工藝，是目前“海水提浪”的最主要方法之一。其工藝流程如下:

粗淡水

(1)步驟④反應的離子方程式為

(2)澳在水中溶解度不大，步驟⑧中澳蒸氣冷凝后得到液浪與澳水的混合物，可

利用它們的相對密度相差很大的特點進行分離，分離操作的名稱是

(3)為什么不直接用含漠的海水進行蒸儲得到液澳，而要經過“空氣吹出、S02

吸收、氯化”：

4.某研究小組測定菠菜中草酸及草酸鹽含量(以GO］計)，實驗步驟如下：

①將菠菜樣品預處理后，熱水浸泡，過濾得到含有草酸及草酸鹽的溶液。

②調節(jié)溶液的酸堿性，滴加足量CaCk溶液，產生白色沉淀；加入足量醋酸,

使CaCO；s溶解；過濾得到CaC2O.固體。

③用稀HC1溶解CaC20?并加水配制成100mL溶液。用KMnO,標準溶液滴定,

測定其GO廠含量。

回答下列問題：

(1)步驟①中“樣品預處理”的方法是。(A.灼燒成灰B.研磨成汁)

(2)步驟②中“調節(jié)溶液的酸堿性”至—o(A.弱堿性B.弱酸性C.中性)

驗證CaCL溶液已“足量”的操作和現(xiàn)象是：。

(3)步驟③中用到的玻璃儀器除燒杯、錐形瓶、膠頭滴管、玻璃棒外，還有一

5.研究性學習小組進行S0?的制備及性質探究實驗。

(1)根據反應Na2so3(固)+H2s0K濃)==Na2S0i+S02t+H,0,制備SO,氣體。

①用下列簡圖，畫出制備并收集S0?的實驗裝置(含試劑)示意圖。

帶孔摞膠塞錐形瓶集氣瓶分液漏斗導管液體固體

②實驗過程中，使用分液漏斗滴加濃硫酸的操作是o

(2)有一小組在實驗中發(fā)現(xiàn)，SO2氣體產生緩慢。請你推測可能的原因并說明相

應的驗證方法：

①原因__________________________，驗證方法。

②原因，驗證方法0

③原因，驗證方法□

6.氧化銅有多種用途，如作玻璃著色劑、油類脫硫劑等。為獲得純凈的氧化銅

以探究其性質，某同學用工業(yè)硫酸銅(含硫酸亞鐵等雜質)制備氧化銅：

工業(yè)CuSOi1"OCuSOi溶液"，CuSO.1?5H2O——>.......

—?CuO

(1)步驟I的目的是除不溶性雜質，操作是：O

(2)步驟II的目的是除鐵，操作是：滴加乩。2溶液，稍加熱；當Fe2+完全轉化后,

慢慢加入Cuz(OH)2c0,粉末，攪拌，以控制pH=3.5；加熱煮沸一段時間，過濾，

用稀硫酸酸化濾液至pH=1。控制溶液pH=3.5的原因是:o

(3)步驟IE的目的是得到CuSO“?5H2O固體,操作是：

、過濾、水浴加熱烘干。水浴加熱的特點是:

7.梳理出下列工藝流程圖的物質轉化路線，并回答個別問題。示例:

硬鋁廢料(含90%鋁、2.5%鎂和7.5%銅)可制取明研KAKSORT2H2。，某探究小

KA1(SO4)212H2O

(1)二氧化鎰是制造鋅錦干電池的基本材料。工業(yè)上以軟錦礦為原料，利用硫酸

亞鐵制備高純二氧化鎰的流程如下：

MnS

一濾渣A[~

I過濾1~加I熱?濾__渣___

」濾液一*至沸一過濾1

、濾液-----高純MnCh

某軟鎰礦的主要成分為Mn02,還含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、

Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分陽離子以氫氧化物或硫化物的形

式完全沉淀時溶液的pH見下表：

Al(0H)Fe(0H)3Fe(OH)2Mn(0H)Zn(0H)2

沉淀32CU(OH)2CuSZnSMnSFeS

物

pH5.23.29.710.46.78.02-22.52727

0.42

回答：硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO,還原為MnSO,,該反應的化學方程式為

(2)某工廠生產硼砂過程中產生的固體廢料，主要含有MgakMgSiO：,、

CaMg(CO3)2.Ak。,和Fe2。,等，回收其中鎂的工藝流程如下：

固體廢料

部分陽離子以氫氧化物形式完全深沉時溶液的pH由見下表:

沉淀物

Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2

pH3.45.212.4

回答：“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有

(要求寫出兩條)。

(3)明磯石是制取鉀肥和氫氧化鋁的重要原料，明磯石的組成和明磯相似，此外

還含有氧化鋁和少量氧化鐵雜質。具體實驗步驟如下圖所示:

氫輒化鋁

回答：浸出劑能否改用氫氧化鈉溶液？并說明理由:

(4)本題的物質轉化信息分散在流程圖和設問中，完整閱讀后再標注物質。

碳酸鋰廣泛應用于陶瓷和醫(yī)藥等領域。以B-鋰輝石(主要成分為

Li20?Al。?4Si()2)為原料制備LiEOs的工藝流程如下：

碳酸鋰

母液

I

已知：Fe"、Al"、Fe'和Mg"以氫氧化物形式完全沉淀時，溶液的pH分別

為32、5.2、9.7和12.4；Li2so八LiOH和Li2c在303K下的溶解度分別為

34.2g、12.7g和1.3g。

①步驟I中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO；,另含有Al'+、Fe'+、

Fe2\Mg2\Ca2\Na卡等雜質，需在攪拌下加入（填“石灰石”、“氯

化鈣”或“稀硫酸”）以調節(jié)溶液的pH到6.0~6.5,沉淀部分雜質離子，然后

分離得到浸出液。

②步驟H中，將適量的也溶液、石灰乳和Na2cQ,溶液依次加入浸出液中，

可除去的雜質金屬離子有o

回答：步驟I前，鋰輝石要粉碎成細顆粒的目的是

備選：

1.要提取食鹽中的單質碘，最佳方法是

A.萃取B.重結晶C.加熱升華D.過濾

2.為了萃取碘水中的碘，不能選用的萃取劑是（）

A.CCLB.汽油C.苯D.酒精

3.（2009海南16）下圖表示從固體混合物中分離X的2種方案,請回答有關問題。

方案I方案II

含X的混A物①加入試劑,戶---'—1

1g加熱1~"國

含X的混合物■—*1__

1-T殘留物?含x的混口物②過濾L因

（1）選用方案I時，X應該具有的性質是,殘留物應該具有的性

質是

（2）為提純某FeO樣品（主要雜質有Si（X、A1A）,參照方案I和H,請設

計一種以框圖形式表示的實驗方案（注明物質和操

作）

4.（2009天津9）海水是巨大的資源寶庫，在海水淡化及綜合利用方面，天津市

位居全國前列。從海水中提取食鹽和澳的過程如下:

（1）請列舉海水淡化的兩種