新教材化学学案3-3-2从海水中提取溴从海带中提取碘

第2课时从海水中提取溴、从海带中提取碘
课程目标
1．了解溴、碘的性质。

2．掌握从海水中提取溴的方法。

3．掌握从海带中提取碘的方法。

图说考点
学业基础——自学·思记·尝试
[新知预习]
一、溴、碘的性质
二、溴、碘的提取及应用
1．从海水中提取溴
（1）原料：提取食盐后的母液。

（2）流程：
2．从海带中提取碘
（1）原料：一般从□20（如海带等）中提取。

（2）流程：
3．溴、碘及其化合物的重要应用
(1)□21__________常被用作感光材料。

(2)碘是重要的药用元素，可以用来生产含碘食品。

(3)□22__________用于人工降雨。

[即时自测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)海水中含有溴单质。

()
(2)海带中含有的碘为化合态。

()
(3)将碘和砂子分离开可用升华法。

()
(4)用淀粉溶液可以检验加碘食盐中的碘。

()
(5)将CCl4加入Br2水中，上层呈橙红色。

()
(6)在海水里通入氯气可生成Br2。

()
2．已知溴易挥发，碘易升华，向含有NaBr和KI的混合溶液中通入过量氯气充分反应后将溶液蒸干，并灼烧所得物质，最后剩余的固体是()
A．NaCl和KI B．NaCl、KCl和I2
C．KCl和NaBr D．KCl和NaCl
3．溴又称为海洋元素，主要用于制取溴化物，并作为普通分析试剂和有机合成试剂用于医药、农药、染料、香料、摄影材料、灭火剂、选矿、冶金、鞣革、净水等方面。

从海水中可以提取溴，主要反应之一为2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2，下列说法中正确的是() A．溴离子具有氧化性B．氯气是还原剂
C．该反应属于复分解反应D．氯气氧化性比溴单质强
核心素养——合作·探究·分享
海水中提取溴
[例1]溴元素主要以Br－形式存在于海水中，海水呈弱碱性。

工业上制备Br2的操作步骤为：
①在一定条件下，将Cl2通入浓缩的海水中，生成Br2；
②利用热空气将Br2吹出，并用浓Na2CO3溶液吸收生成的NaBr、NaBrO3等；
③用硫酸酸化步骤②得到的混合物。

完成下列填空：
(1)Cl2氧化Br－应在__________条件下进行，目的是避免________________。

(2)Br2可用热空气吹出，其原因是______________。

(3)写出步骤③所发生的化学反应方程式______________________。

用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是__________________。

步骤②的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为____________________________________。

(4)为了除去工业Br2中微量的Cl2，可向工业Br2中________。

除去Cl2的同时不能引入新杂质。

a.通入HBr
b．加入Na2CO3溶液
c．加入NaBr溶液
d．加入Na2SO3溶液
[提升1]某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点为59 ℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。

他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：请你参与分析讨论：
(1)图中仪器B的名称为________。

(2)整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是________________。

(3)实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件？__________________________________。

(4)C中液体产物颜色为________，为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr 溶液，充分反应后，再进行的分离操作是________。

(5)D装置的作用是________________________________。

关键能力
海水中提取溴的流程与反应
(1)流程
(2)发生反应的化学方程式
①2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl
②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4
③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2
海带中提取碘
海带灼烧便于含碘物质溶解。

[例2]海带中含有丰富的碘。

资料显示：海带中碘元素以I－的形式存在；苯的沸点是80.1 ℃；单质碘在高于150 ℃时易升华。

某兴趣小组同学根据查阅的资料，设计下列实验方案，欲从海带中提取碘。

请回答下列问题：
（1）步骤①②的实验目的是。

（2）步骤③中实验操作的名称是。

（3）步骤④中可供选用的试剂有Cl2、Br2和H2O2（含稀硫酸），你认为最合适的试剂是。

（4）步骤⑤中提取碘时使用的主要玻璃仪器是。

（5）步骤⑥中从含碘的苯溶液中获得固态的单质碘，应采用的方法是（填字母）。

a．过滤b．冷却结晶
c．加热蒸发d．水浴蒸馏
[提升2]（双选）从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下：
固体加热用坩埚；溶液蒸发用蒸发皿。

下列关于海带制碘的说法，不正确的是（）
A．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌
B．含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘离子发生还原反应
C．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色
D ．碘水中加入CCl 4得到I 2的CCl 4溶液，该操作为“萃取”
关键能力 从海带中提取碘 （1）工艺流程 （2）工艺流程说明 ①干海带的浸泡液中含I －；
②加入硫酸的目的是酸化，加入氯气的目的是氧化I －。

溴、碘的性质及检验
看清棉球为白色。

[例3] 已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按如图进行卤素
的性质实验。

玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指
[提升3] 只用一种试剂就能区别NaCl 、NaBr 、NaI 三种溶液，该试剂可用（ ） ①AgNO 3溶液 ②氯水 ③溴水 ④碘水 A ．①② B ．①③ C ．②③ D ．②④
关键能力
1.Cl 2、Br 2、I 2
2.卤素离子的检验方法 （1）AgNO 3溶液——沉淀法
未知液
――→滴加AgNO 3溶液
和稀硝酸
⎩⎪⎨⎪
⎧生成白色沉淀，则有Cl －
生成淡黄色沉淀，则有Br －
生成黄色沉淀，则有I
－
（2）置换——萃取法 未知液――→加适量新制
饱和氯水，振荡
――→加入CCl 4（下层）或汽油（上层）
振荡
有机层呈⎩⎪⎨⎪⎧红棕色或橙红色，表明有Br －
浅紫色或紫色，表明有I
－
（3）置换——淀粉法检验I －
未知液――→加适量新制
饱和氯水，振荡 ――→淀粉溶液
振荡
蓝色溶液，表明有I － 学考评价——夯实·测控·演练
1.稀的碘水和溴水的颜色非常浅，近乎无色。

区分稀碘水和稀溴水时，所用的最佳试剂是
（ ）
A ．淀粉溶液
B ．氯水
C ．NaOH 溶液
D ．NaBr 溶液 2．将氯水注入KI 溶液中，用力振荡，再注入四氯化碳，振荡后静置，看到的现象是（ ） A ．液体为紫红色 B ．液体为无色
C ．液体分两层，上层为紫红色，下层接近无色
D ．液体分两层，上层接近无色，下层为紫红色 3．下列物质与其用途相符的是（ ）
①Cl 2——作消毒剂；②AgBr ——制胶卷、感光纸；③AgI ——人工降雨；④加碘食盐——预防甲状腺肿大；⑤淀粉——检验I 2的存在；⑥NaClO ——漂白纺织物。

A ．②③④⑤⑥
B ．①②④⑤⑥
C ．②③④⑤
D ．全部
4．波力海苔以深海紫菜为原料，经烤熟之后质地脆嫩，入口即化，是一种富含碘的海洋食品。

某化学兴趣小组从紫菜中提取碘的流程如下图：
（1）实验室灼烧紫菜，需要下列仪器中的 （填字母）。

a.试管 b ．烧杯 c ．坩埚d.泥三角 e ．铁三脚架 f ．酒精灯
（2）实验操作②中若改用稀硫酸酸化的H 2O 2（少量）氧化NaI 也能得到I 2，同时有水和硫酸盐生成，写出该反应的化学方程式： 。

（3）提取碘的过程中实验操作③的名称是 。

（4）实验操作③过程中，可选择的有机试剂是 。

A ．酒精 B ．苯
C ．四氯化碳
D ．食盐水
（5）对含碘的有机溶液进行水浴加热，并通过蒸馏提取碘单质和回收有机溶剂，观察下面实验装置图指出其中的错误之处：
①________________________________________________________________________ ②________________________________________________________________________ （6）碘单质在 （填仪器名称）中形成晶体。

5．空气吹出法是目前海水提溴的主要方法之一。

海水提溴的流程如图所示： （1）海水提取粗盐的方法通常采用 （填字母）。

A ．蒸发结晶 B ．蒸发浓缩、冷却结晶
（2）步骤⑥的蒸馏过程中，温度应控制在80～90 ℃。

温度过高或过低都不利于生产，
请解释原因：。

（3）步骤⑧中蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。

所用主要仪器的名称是。

（4）步骤①②之后并未直接用含Br2的海水进行蒸馏得到液溴，而是经过“空气吹出”“SO2水溶液吸收”“Cl2氧化”后再蒸馏，这样操作的原因是。

练后感悟
溴、碘提取流程
（1）海水提溴的工艺流程：
（2）从海带中提取碘的工艺流程：
第2课时从海水中提取溴、从海带中提取碘
学业基础
新知预习
深红棕液紫黑固水酒精升华蓝分层□10橙红□11Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2□12分层□13紫红□14Cl2＋2KI===2KCl＋I2□15分层□16
紫红□17Br2＋2KI===2KBr＋I2□18氯气□19热空气或水蒸气□20海产品□21AgBr □22AgI
即时自测
1．答案：(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)√
2．答案：D
3．答案：D
核心素养
例1【解析】(1)Cl2能与水发生可逆反应生成HCl和HClO，故Cl2氧化Br－应在酸性条件下进行。

(3)步骤③所发生的反应是归中反应；盐酸有还原性，NaBrO3有氧化性，二者可发生氧化还原反应。

【答案】(1)酸性Cl2歧化生成HClO和HCl
(2)Br2易挥发
(3)3H2SO4＋5NaBr＋NaBrO3===3Na2SO4＋3Br2＋3H2O BrO－3能将氯离子氧化成氯气溴具有强氧化性(或强腐蚀性)
(4)ac
提升1解析：题图中从工业溴中提纯溴的方法是蒸馏法，先将蒸馏烧瓶在热水浴中加热，此时液体溴变成溴蒸气，经过冷凝管冷凝得到液溴。

因为溴有强腐蚀性，所以装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管；因为溴易挥发而且有毒性，所以D装置是尾气吸收装置，目的
是除去少量有毒性的溴蒸气，防止污染空气。

向残留少量Cl2的液溴中加入NaBr溶液，发生反应：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，然后分液。

答案：(1)直形冷凝管
(2)Br2腐蚀橡胶
(3)控制温度计b的温度，并收集59 ℃时的馏分
(4)深红棕色分液
(5)吸收少量有毒性的溴蒸气，防止污染空气
例2【解析】(1)操作①、②的目的是使海带中的I－溶于水，便于后续提取操作。

(2)步骤③是为了从海带灰悬浊液中得到含I－的溶液，固体和溶液分离采用过滤操作。

(4)步骤⑤中提取碘利用的是萃取分液的方法，使用的主要玻璃仪器是分液漏斗。

(5)因苯的沸点低，易挥发，且碘升华的温度不高，故应用水浴蒸馏的方法分离碘和苯。

【答案】(1)将海带中的I－溶解到水中
(2)过滤(3)H2O2(含稀硫酸)
(4)分液漏斗(5)d
提升2解析：灼烧固体时一般选用坩埚，蒸发皿一般用于蒸发溶液；含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘离子发生氧化反应。

答案：AB
例3【解析】常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出Cl2，氯气的颜色是黄绿色①处充满黄绿色Cl2；氯气进入玻璃管后与②处NaBr溶液发生置换反应生成Br2，液溴的水溶液颜色为橙色，所以白色棉球变为橙色；氯气和③处KI溶液反应置换出I2，遇淀粉变蓝；④处利用氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠的水溶液，用来进行Cl2的尾气吸收，尽管反应生成的物质均为无色，但棉球本身是白色的，所以④处的颜色为白色。

【答案】 A
提升3解析：①均与硝酸银反应，分别生成白色沉淀、浅黄色沉淀、黄色沉淀，现象不同，可鉴别，故选；②氯水与NaBr反应生成橙色溶液、氯水与溴水反应生成紫色溶液，NaCl 与氯水不反应，现象不同，可鉴别，故选；③溴水不能鉴别NaCl、NaBr，故不选；④碘水与三种溶液均不反应，现象相同，不能鉴别，故不选；故选A。

答案：A
学考评价
1．解析：氯水、NaBr溶液与溴水、碘水都不反应，NaOH溶液与二者都反应，二者都褪色，现象相同，不能区分；淀粉遇I2变蓝色。

答案：A
2．解析：Cl2将I－氧化生成I2，I2被CCl4萃取，所以上层接近无色，下层为紫红色。

答案：D
3．解析：①Cl2与水反应生成次氯酸，次氯酸可作消毒剂，用于杀菌消毒，①正确；②AgBr 不稳定，分解生成银，可用来制胶卷、感光纸，②正确；③AgI易与空气中的水蒸气结合形成晶核，有利于水汽粒子的碰撞增大，从而形成雨，③正确；④碘是预防甲状腺肿大的主要元素，④正确；⑤淀粉遇碘变蓝，可用来检验碘单质，⑤正确；⑥NaClO与二氧化碳、水反应生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性，可用于漂白纺织物，⑥正确。

故选D。

答案：D
4．解析：(1)灼烧在坩埚中进行，坩埚需放在泥三角上，而泥三角又要放在三脚架上，然后用酒精灯灼烧。

(2)由题意知，反应物为NaI、H2SO4和H2O2，生成物为Na2SO4、I2和H2O，根据原子守恒、得失电子守恒配平反应方程式即可。

(3)由流程图可知，操作③是将碘的水溶液变为碘的有机溶液，故应加入有机溶剂进行萃取，然后再进行分液。

(4)萃取剂必须满足两个条件：一是与原溶剂不互溶、不反应；二是溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大。

A项，酒精易溶于水；D项，食盐水易溶于水。

答案：(1)cdef
(2)2NaI＋H2SO4＋H2O2===Na2SO4＋I2＋2H2O
(3)萃取、分液(4)BC
(5)温度计水银球未与蒸馏烧瓶支管口处相平冷凝水方向应下进上出
(6)蒸馏烧瓶
5．解析：(1)NaCl溶解度随温度变化不大，因此通常采用蒸发结晶的方法从海水中获得粗盐。

(2)步骤⑥的蒸馏过程中，温度过高，会产生大量水蒸气，溴蒸气中水蒸气含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出。

(4)步骤③④⑤的过程实际上是Br2的浓缩富集过程，与直接蒸馏
含Br2的海水相比，蒸馏含溴的溶液效率更高，消耗能量更少，成本降低，效益更高。

答案：(1)A
(2)温度过高，产生大量水蒸气，溴蒸气中水蒸气增多；温度过低，溴不能完全蒸发
(3)分液漏斗
(4)“空气吹出”“SO2水溶液吸收”“Cl2氧化”的过程实际上是Br2的浓缩富集过程，与直接蒸馏含Br2的海水相比，蒸馏含溴的溶液效率更高，消耗能量更少，成本降低。