高中化学2.1.3溴碘的提任件苏教版必修1ppt版本
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第 3 课时 溴、碘的提取
1.了解从海水或海产品中提取溴、碘单质的基本原理和方法。 2.知道氯、溴、碘单质的性质及其差异。 3.认识溴、碘及其化合物在生产和生活中的重要应用。
自主学习·新知 全解
溴、碘的提取 1.从金属卤化物溶液中提取溴、碘单质的原理
A KBr 溶液
化学方程式及反应现象
反应
__C__l_2_+__2__K__B_r__=_=_=__2_K__C__l_
(2)⑤中不能使用酒精的原因是 ________________________________________________________________;
(3)⑥中必须使用的化学仪器为 ________________________________________________________________。
卤素单质的性质 [典例 2] 为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用下图所示装置进行 实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
实验过程: Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞 a,滴加浓盐酸。 Ⅱ.当 B 和 C 中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。 Ⅲ.当 B 中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞 a。 Ⅳ.…… (1)A 中产生黄绿色气体,其分子式是 ______________________________________________________________。
[思考感悟] 1.提取溴、碘的化学反应原理 海洋中的溴和碘都是以离子(Br-、I-)的形式存在的,所以应加入相应的氧 化剂。例如利用氯气的氧化性可以把 Br-和 I-氧化成对应的单质。Cl2+2Br- ===Br2+2Cl-,Cl2+2I-===I2+2Cl-。
2.得到溴单质后富集溴的方法 为富集溴单质,获得粗溴后,可以通入 Na2CO3 溶液,发生的化学反应方程 式为 3Br2+3Na2CO3===5NaBr+NaBrO3+3CO2↑。然后再酸化,通过离子反 应 BrO-3 +5Br-+6H+===3Br2+3H2O 重新获得 Br2。有时也通入 SO2 气体富集, 发生的反应方程式为 Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4,然后加入氧化剂氧化 Br-重新获得 Br2。
[变式训练 1] 从海洋中提取溴的方法之一是:①在海水里通入氯气;②用 热空气把溴吹出;③用碳酸钠溶液吸收溴生成 NaBr、NaBrO3 和 CO2;④在上 述溶液中加入稀硫酸使溴析出;⑤加汽油,振荡;⑥静置,分液。根据以上叙 述,回答下列问题:
(1)①中反应的化学方程式: ___________________________________________________________________;
(4)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需经过蒸馏,指出如上 图所示实验装置中的错误之处:
①__________;②______________;③______________。 (5)进行上述蒸馏操作时,使用水浴的原因是 ____________________________________________________________________ ____________________________,最后晶体碘在________中聚集。
(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是 __________________________________________________________________。
(5)过程Ⅲ实验的目的是 __________________________________________________________________。
解析: (1)A 中产生的黄绿色气体为 Cl2。 (2)氯气遇湿润的淀粉-KI 试纸时,发生反应:Cl2+2KI===I2+2KCl,产生的 I2 遇淀粉变蓝,可以证明氯气的氧化性强于碘。 (3)B 中 Cl2 与 NaBr 发生置换反应,化学方程式为:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2。 (4)C 中 NaBr 与氯气反应生成 NaCl 和 Br2,将 C 中溶液滴入 D 中,振荡,发 生反应:Br2+2KI===I2+2KBr,静置后 D 中溶液分层,下层为碘的四氯化碳溶液, 显紫红色,可以说明溴的氧化性强于碘。 (5)过程Ⅲ主要是为了确认 C 的黄色溶液中无 Cl2,排除对溴置换碘实验的干扰。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 ________________________________________________________________。
(3)B 中溶液发生反应的化学方程式是 __________________________________________________________________。
2.从海水中提取溴
(1)工艺流程。
海水
―提―取―N―aC→l 母液
通―入―_―_氯―__气→__
溴溶液
鼓入热空气 ―或―水―蒸―气→
粗溴
精制 ――――→溴单质
(2)工艺流程说明。 ①由母液得到溴溶液中通入气体的目的是___将__B__r_-__氧__化___为__B_。r2 ②通入热空气或水蒸气的目的是___使__溴___从__溶___液___中__挥___发__出_。
答案: (1)Cl2 (2)淀粉-KI 试纸变蓝 (3)Cl2+2NaBr===Br2+2NaCl (4)打开活塞 b,将少量 C 中溶液滴入 D 中,关闭活塞 b,取下 D 振荡。静 置后 CCl4 层变为紫红色 (5)确认 C 的黄色溶液中无 Cl2,排除 Cl2 对溴置换碘实验的干扰
[思考感悟] 1.卤素单质的相似性
____B_r_+___2_K__I_=__=_=_I_2_+___2_K_。Br (2)碘的特性:淀粉溶液遇碘单质__变___蓝__。
3.Br-和 I-的检验
(1)试剂:__硝__酸___银_溶液和稀硝酸。
(2)Br-的检验(以 NaBr 为例)。 ①反应:_A_g__N__O__3+___N__a_B__r_=_=__=_A__g_B__r_↓___+__。 ②现象:有Na_淡_N__O黄__3色沉淀产生。
(2)提取碘的过程中,可供选择的有机溶剂是(提示:甘油易溶于水,甲苯难
溶于水)( )
A.甲苯、酒精
B.四氯化碳、苯
C.汽油、乙酸
D.汽油、甘油
(3)为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液,实验室里有烧杯、玻璃棒、 集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品,尚缺 少的玻璃仪器是________________。
解析: (1)海藻中的 I-在晒干、灼烧过程中不发生变化,浸泡后成为溶液, 将其与固体悬浮物分离开的操作①为过滤。含 I-的溶液加入适量 Cl2 发生如下 反应:2KI+Cl2===2KCl+I2,将含碘水溶液变为含碘有机溶液,须加入有机溶 剂萃取,故③为萃取。
(2)萃取剂必须是不溶于水的,A 项中的酒精、C 项中的乙酸、D 项中的甘 油都易溶于水,所以可将这三项排除,答案为 B 项。
(3)过滤操作需要用到普通漏斗。萃取过程要用力振荡, 一般是在分液漏斗 中进行的。所缺仪器是分液漏斗和普通漏斗。
(4)给烧杯加热,应在烧杯下垫石棉网,缺少石棉网是错误①。蒸馏过程中, 温度计要测量馏分蒸气的温度,不是测量混合液体的温度,所以将温度计的水 银球插到液面以下,而未与支管口持平,是错误②。冷凝管中,水流方向应该 是下进上出,这样,可以保障冷凝管中始终充满水;若水流方向为上进下出, 由于水的流速不均匀,以及自来水中流出气泡等原因,很难保障冷凝管中始终 充满水;若热的冷凝管中断续进入冷水,则会造成冷凝管的破裂,故冷凝管中 进出水方向颠倒是错误③。
来
3.从海带中提取碘 (1)工艺流程。
(2)工艺流程说明。 ①干海带浸泡可以得到 I-。 ②加入硫酸的目的是酸化,然后应加入__氧_京高一检测)从海水中提取的溴约占世界溴年产量的 1/3,从海水中 提取溴的主要步骤可表示为( ) A.氧化→吸收→吹出 B.氧化→吹出→吸收 C.吹出→氧化→吸收 D.吹出→吸收→氧化
3.工业上从海带中获得碘单质的工艺流程
(1)向浸泡液中加入 NaOH 溶液,目的是处理海带中的有机物,通过过滤② 得到有机物沉淀。
(2)过滤②得到的滤液中需要加入氧化剂和硫酸酸化,其目的是获得碘单质。 (3)过滤③说明碘在水中的溶解度不大。 (4)提纯④可以通过萃取方法获得碘的有机溶液,然后通过蒸馏等操作可以 获得碘单质。
[自我诊断] 判断下列说法正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)KI 能使淀粉溶液变蓝。(×) (2)液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水液封。(√) (3)碘易溶于酒精,所以用酒精从碘水中萃取碘单质。(×) (4)某溶液中加入 BaCl2 溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一 定含有 Ag+。(×)
①溶液由无+色B变r成2 橙色
现象
②分层,上层变浅,下层变橙红色
KI 溶液 [微点拨]
反应
Cl2+2KI===2KCl+I2
①溶液由__无___色__变___成__褐___色_ 现象
②分层,__上___层__变___浅__,___下__层___变___紫__红
色
盐溶液中制备溴、碘单质过程,体现了卤素单质氧化性的强弱:Cl2>Br2>I2。
解析: 因为是从海水中提取溴,所以通入氯气的目的是将 Br-―→Br2。 萃取剂满足的基本条件是:①和水互不相溶;②被萃取的物质易溶于其中等。 萃取、静置都是在分液漏斗中进行的。分液时要把上、下层液体分开,分液漏 斗下面要放烧杯。
答案: (1)2NaBr(或KBr)+Cl2===2NaCl(或KCl)+Br2 (2)酒精易溶于水,不能提取出Br2 (3)铁架台、分液漏斗、烧杯
合作探究·课堂 讲练
溴、碘的提取及性质 [典例 1] 海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的 形式存在,实验室里从海藻中提取碘的流程如下图所示:
(1)指出在提取碘的过程中有关的实验操作名称:
①________,③________。
写出过程②中有关反应的离子方程式:__________________________。
答案: B
溴、碘的性质及应用
1.溴和碘的物理性质
色、态
密度
溶解性
特性
溴 _深___红__棕_色液体 碘 __紫__黑__色固体
均比水的 __大__
水中:_微___溶__; 有机溶剂中:
_易___溶__
易挥发 _易__升___华_
2.溴和碘的化学性质
(1) 溴 的 氧 化 性 :能 将 KI 溶 液 中 的 碘 置 换出 来 , 其 反 应方 程 式 为
A.水、汽油、酒精 C.NaCl、NaBr、NaI
(3)I-的检验(以 NaI 为例)。
①反应:_A__g_N__O__3_+__N__a_I_=__=_=__A_g__I_↓__+____。 ②现象:有N_a_黄N__O色3沉淀产生。
4.溴、碘的应用 (1)__A_g__B_r常被用作感光材料。 (2) __A__g_I_用于人工降雨。 (3)碘是重要的药用元素,可以用来生产含碘食品和药品,如加碘盐、碘酒 等。 [微点拨] 溴和碘在自然界中通常以化合态存在。
(5)水浴加热可使蒸馏烧瓶受热均匀,且能控制加热温度不会过高。萃取剂 馏出以后,碘聚集在蒸馏烧瓶之中。
答案: (1)过滤 萃取 Cl2+2I-===2Cl-+I2 (2)B (3)分液漏斗、普通漏斗 (4)①缺石棉网 ②温度计插到了液体中 ③冷凝管进出水的方向颠倒 (5)使蒸馏烧瓶受热均匀,控制加热温度不会过高 蒸馏烧瓶
2.卤素单质的差异性
3.卤素单质的检验
4.卤素离子的检验 (1)沉淀法。
(2)置换萃取法。
(3)置换特征法。 未知液加适―振量―荡的→氯水 加―淀―→粉溶液变蓝→含I-
[变式训练 2] 已知 Br2 跟 NaOH 溶液的反应类似于 Cl2 跟 NaOH 溶液的反 应。用溴水作试剂可以将下列各选项中的溶液鉴别出来的是(双选)( )
1.了解从海水或海产品中提取溴、碘单质的基本原理和方法。 2.知道氯、溴、碘单质的性质及其差异。 3.认识溴、碘及其化合物在生产和生活中的重要应用。
自主学习·新知 全解
溴、碘的提取 1.从金属卤化物溶液中提取溴、碘单质的原理
A KBr 溶液
化学方程式及反应现象
反应
__C__l_2_+__2__K__B_r__=_=_=__2_K__C__l_
(2)⑤中不能使用酒精的原因是 ________________________________________________________________;
(3)⑥中必须使用的化学仪器为 ________________________________________________________________。
卤素单质的性质 [典例 2] 为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用下图所示装置进行 实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
实验过程: Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞 a,滴加浓盐酸。 Ⅱ.当 B 和 C 中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。 Ⅲ.当 B 中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞 a。 Ⅳ.…… (1)A 中产生黄绿色气体,其分子式是 ______________________________________________________________。
[思考感悟] 1.提取溴、碘的化学反应原理 海洋中的溴和碘都是以离子(Br-、I-)的形式存在的,所以应加入相应的氧 化剂。例如利用氯气的氧化性可以把 Br-和 I-氧化成对应的单质。Cl2+2Br- ===Br2+2Cl-,Cl2+2I-===I2+2Cl-。
2.得到溴单质后富集溴的方法 为富集溴单质,获得粗溴后,可以通入 Na2CO3 溶液,发生的化学反应方程 式为 3Br2+3Na2CO3===5NaBr+NaBrO3+3CO2↑。然后再酸化,通过离子反 应 BrO-3 +5Br-+6H+===3Br2+3H2O 重新获得 Br2。有时也通入 SO2 气体富集, 发生的反应方程式为 Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4,然后加入氧化剂氧化 Br-重新获得 Br2。
[变式训练 1] 从海洋中提取溴的方法之一是:①在海水里通入氯气;②用 热空气把溴吹出;③用碳酸钠溶液吸收溴生成 NaBr、NaBrO3 和 CO2;④在上 述溶液中加入稀硫酸使溴析出;⑤加汽油,振荡;⑥静置,分液。根据以上叙 述,回答下列问题:
(1)①中反应的化学方程式: ___________________________________________________________________;
(4)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需经过蒸馏,指出如上 图所示实验装置中的错误之处:
①__________;②______________;③______________。 (5)进行上述蒸馏操作时,使用水浴的原因是 ____________________________________________________________________ ____________________________,最后晶体碘在________中聚集。
(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是 __________________________________________________________________。
(5)过程Ⅲ实验的目的是 __________________________________________________________________。
解析: (1)A 中产生的黄绿色气体为 Cl2。 (2)氯气遇湿润的淀粉-KI 试纸时,发生反应:Cl2+2KI===I2+2KCl,产生的 I2 遇淀粉变蓝,可以证明氯气的氧化性强于碘。 (3)B 中 Cl2 与 NaBr 发生置换反应,化学方程式为:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2。 (4)C 中 NaBr 与氯气反应生成 NaCl 和 Br2,将 C 中溶液滴入 D 中,振荡,发 生反应:Br2+2KI===I2+2KBr,静置后 D 中溶液分层,下层为碘的四氯化碳溶液, 显紫红色,可以说明溴的氧化性强于碘。 (5)过程Ⅲ主要是为了确认 C 的黄色溶液中无 Cl2,排除对溴置换碘实验的干扰。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 ________________________________________________________________。
(3)B 中溶液发生反应的化学方程式是 __________________________________________________________________。
2.从海水中提取溴
(1)工艺流程。
海水
―提―取―N―aC→l 母液
通―入―_―_氯―__气→__
溴溶液
鼓入热空气 ―或―水―蒸―气→
粗溴
精制 ――――→溴单质
(2)工艺流程说明。 ①由母液得到溴溶液中通入气体的目的是___将__B__r_-__氧__化___为__B_。r2 ②通入热空气或水蒸气的目的是___使__溴___从__溶___液___中__挥___发__出_。
答案: (1)Cl2 (2)淀粉-KI 试纸变蓝 (3)Cl2+2NaBr===Br2+2NaCl (4)打开活塞 b,将少量 C 中溶液滴入 D 中,关闭活塞 b,取下 D 振荡。静 置后 CCl4 层变为紫红色 (5)确认 C 的黄色溶液中无 Cl2,排除 Cl2 对溴置换碘实验的干扰
[思考感悟] 1.卤素单质的相似性
____B_r_+___2_K__I_=__=_=_I_2_+___2_K_。Br (2)碘的特性:淀粉溶液遇碘单质__变___蓝__。
3.Br-和 I-的检验
(1)试剂:__硝__酸___银_溶液和稀硝酸。
(2)Br-的检验(以 NaBr 为例)。 ①反应:_A_g__N__O__3+___N__a_B__r_=_=__=_A__g_B__r_↓___+__。 ②现象:有Na_淡_N__O黄__3色沉淀产生。
(2)提取碘的过程中,可供选择的有机溶剂是(提示:甘油易溶于水,甲苯难
溶于水)( )
A.甲苯、酒精
B.四氯化碳、苯
C.汽油、乙酸
D.汽油、甘油
(3)为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液,实验室里有烧杯、玻璃棒、 集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品,尚缺 少的玻璃仪器是________________。
解析: (1)海藻中的 I-在晒干、灼烧过程中不发生变化,浸泡后成为溶液, 将其与固体悬浮物分离开的操作①为过滤。含 I-的溶液加入适量 Cl2 发生如下 反应:2KI+Cl2===2KCl+I2,将含碘水溶液变为含碘有机溶液,须加入有机溶 剂萃取,故③为萃取。
(2)萃取剂必须是不溶于水的,A 项中的酒精、C 项中的乙酸、D 项中的甘 油都易溶于水,所以可将这三项排除,答案为 B 项。
(3)过滤操作需要用到普通漏斗。萃取过程要用力振荡, 一般是在分液漏斗 中进行的。所缺仪器是分液漏斗和普通漏斗。
(4)给烧杯加热,应在烧杯下垫石棉网,缺少石棉网是错误①。蒸馏过程中, 温度计要测量馏分蒸气的温度,不是测量混合液体的温度,所以将温度计的水 银球插到液面以下,而未与支管口持平,是错误②。冷凝管中,水流方向应该 是下进上出,这样,可以保障冷凝管中始终充满水;若水流方向为上进下出, 由于水的流速不均匀,以及自来水中流出气泡等原因,很难保障冷凝管中始终 充满水;若热的冷凝管中断续进入冷水,则会造成冷凝管的破裂,故冷凝管中 进出水方向颠倒是错误③。
来
3.从海带中提取碘 (1)工艺流程。
(2)工艺流程说明。 ①干海带浸泡可以得到 I-。 ②加入硫酸的目的是酸化,然后应加入__氧_京高一检测)从海水中提取的溴约占世界溴年产量的 1/3,从海水中 提取溴的主要步骤可表示为( ) A.氧化→吸收→吹出 B.氧化→吹出→吸收 C.吹出→氧化→吸收 D.吹出→吸收→氧化
3.工业上从海带中获得碘单质的工艺流程
(1)向浸泡液中加入 NaOH 溶液,目的是处理海带中的有机物,通过过滤② 得到有机物沉淀。
(2)过滤②得到的滤液中需要加入氧化剂和硫酸酸化,其目的是获得碘单质。 (3)过滤③说明碘在水中的溶解度不大。 (4)提纯④可以通过萃取方法获得碘的有机溶液,然后通过蒸馏等操作可以 获得碘单质。
[自我诊断] 判断下列说法正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)KI 能使淀粉溶液变蓝。(×) (2)液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水液封。(√) (3)碘易溶于酒精,所以用酒精从碘水中萃取碘单质。(×) (4)某溶液中加入 BaCl2 溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一 定含有 Ag+。(×)
①溶液由无+色B变r成2 橙色
现象
②分层,上层变浅,下层变橙红色
KI 溶液 [微点拨]
反应
Cl2+2KI===2KCl+I2
①溶液由__无___色__变___成__褐___色_ 现象
②分层,__上___层__变___浅__,___下__层___变___紫__红
色
盐溶液中制备溴、碘单质过程,体现了卤素单质氧化性的强弱:Cl2>Br2>I2。
解析: 因为是从海水中提取溴,所以通入氯气的目的是将 Br-―→Br2。 萃取剂满足的基本条件是:①和水互不相溶;②被萃取的物质易溶于其中等。 萃取、静置都是在分液漏斗中进行的。分液时要把上、下层液体分开,分液漏 斗下面要放烧杯。
答案: (1)2NaBr(或KBr)+Cl2===2NaCl(或KCl)+Br2 (2)酒精易溶于水,不能提取出Br2 (3)铁架台、分液漏斗、烧杯
合作探究·课堂 讲练
溴、碘的提取及性质 [典例 1] 海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的 形式存在,实验室里从海藻中提取碘的流程如下图所示:
(1)指出在提取碘的过程中有关的实验操作名称:
①________,③________。
写出过程②中有关反应的离子方程式:__________________________。
答案: B
溴、碘的性质及应用
1.溴和碘的物理性质
色、态
密度
溶解性
特性
溴 _深___红__棕_色液体 碘 __紫__黑__色固体
均比水的 __大__
水中:_微___溶__; 有机溶剂中:
_易___溶__
易挥发 _易__升___华_
2.溴和碘的化学性质
(1) 溴 的 氧 化 性 :能 将 KI 溶 液 中 的 碘 置 换出 来 , 其 反 应方 程 式 为
A.水、汽油、酒精 C.NaCl、NaBr、NaI
(3)I-的检验(以 NaI 为例)。
①反应:_A__g_N__O__3_+__N__a_I_=__=_=__A_g__I_↓__+____。 ②现象:有N_a_黄N__O色3沉淀产生。
4.溴、碘的应用 (1)__A_g__B_r常被用作感光材料。 (2) __A__g_I_用于人工降雨。 (3)碘是重要的药用元素,可以用来生产含碘食品和药品,如加碘盐、碘酒 等。 [微点拨] 溴和碘在自然界中通常以化合态存在。
(5)水浴加热可使蒸馏烧瓶受热均匀,且能控制加热温度不会过高。萃取剂 馏出以后,碘聚集在蒸馏烧瓶之中。
答案: (1)过滤 萃取 Cl2+2I-===2Cl-+I2 (2)B (3)分液漏斗、普通漏斗 (4)①缺石棉网 ②温度计插到了液体中 ③冷凝管进出水的方向颠倒 (5)使蒸馏烧瓶受热均匀,控制加热温度不会过高 蒸馏烧瓶
2.卤素单质的差异性
3.卤素单质的检验
4.卤素离子的检验 (1)沉淀法。
(2)置换萃取法。
(3)置换特征法。 未知液加适―振量―荡的→氯水 加―淀―→粉溶液变蓝→含I-
[变式训练 2] 已知 Br2 跟 NaOH 溶液的反应类似于 Cl2 跟 NaOH 溶液的反 应。用溴水作试剂可以将下列各选项中的溶液鉴别出来的是(双选)( )