从海水中提取溴和碘

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Cl2 + 2NaBr → Br2 + 2NaCl Cl2 + 2NaI → I2 + 2NaCl
Br2 + 2NaI → I2 + 2NaBr 思考:F2能否将氯离 子从溶液中置换出来?
单质的活泼性: 单质的氧化性:
F2 > Cl2 > Br2 > I2 F2 > Cl2 > Br2 > I2
卤素离子失电子能力: F- < Cl- < Br- < I(还原性)
小结:递变规律
F Cl Br I
电子层数 原子半径 X2氧化性 X-失电子能力
X2与H2化合难易 HX稳定性
氢卤酸的酸性
2 小 强 弱 易 强 弱
3
4
5 大 弱 强 难 弱 强
四、Cl-、Br-、I-的检验
1、卤化银的性质 • A、不溶于水,也不溶于硝酸 AgCl →白色沉淀 AgBr→淡黄色沉淀 AgI →黄色沉淀 (AgCl、AgBr、AgI在水中的溶解性依次减小) • B、不稳定性:2AgX → 2Ag+X2
即Ag++X- →AgX ↓
忘记加稀硝酸 了会怎么样?
Na2CO3+2AgNO3 2NaNO3+Ag2CO3
加硝酸,白色沉淀消失,用以除去CO32-
2、先加氯水,再加有机溶剂:可检验溴离子和碘离子的存在。
氯水
置换 萃取法
水 溶 液
汽油或苯
溴水 (橙色)
振荡静置后,溶液分层 上层:红棕色
下层:无色
氯水
光照
2.卤化银的用途: • 感光纸、胶卷、变色眼镜(AgBr )
加碘盐(KIO3)
人工降雨(AgI)
3、怎样检验
沉淀法
- - - Cl 、Br 、I
(1)先加硝酸银溶液,再加稀HNO3
NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl ↓ (白色)
NaBr + AgNO3 → NaNO3 + AgBr↓ (淡黄色) KI + AgNO3 → KNO3 + AgI↓ (黄色)
二、卤素单质的物理性质
1、递变规律P42
单质 颜色 状态
F2
浅黄绿色 气 态
Cl2
黄绿色 气 态
Br2
深红棕色
液 态
I2
紫黑色
固态
密度
熔沸点
逐渐增大 逐渐升高
二、卤素单质的物理性质
1、卤素单质的物理性质的递变规律
不用抄
单质 常温下密度 沸点 分子式 单位g/L t/℃ F2 -100.1 1.690 Cl 2 3.47 3119 4930 -34.6 58.78 184.4
沸点低于熔点 特性
升华P40:固体物质不经液态而直接变成气态的现象
溴和碘在不同溶剂中的颜色变化P44
水 汽油(苯) 四氯化碳
红棕色 紫红色 红棕色 紫红色

橙黄色 棕黄色

5、萃取和分液
(1)萃取P40:利用溶质在互不相溶的两种溶剂里的溶解度不 同,用一种溶剂把溶质从另一种溶剂中提取出来的方法。
逐渐变浅 现象:溶液分层,上层颜色_____ 无 色变成______ 紫红 色。 下层从_____ I2 从_____ CCl4 水层 转移到______ 结论:___
思考:静置分层之后,为什么要打开上口的玻璃塞? 液体分别是如何倒出的?
使漏斗内外压强相等,便于液体流出。 下层液体从下端放出, 上层液体从上口倒出。
水 溶 液
CCl4
振荡静置后,溶液分层
碘水 (棕色)
上层:无色 下层:紫红色;
3、I-的检验:在溶液样品中加入适量氯水,再加 淀粉溶液,如果变蓝,说明含有I小结:Cl-、Br-、I-的检验
离子 Cl— Br— 检验试剂 AgNO3溶液,稀HNO3 AgNO3溶液,稀HNO3 氯水和CCl4(苯) AgNO3,稀HNO3 氯水和CCl4(苯) 适量氯水和淀粉溶液 主要实验现象 产生白色沉淀 产生淡黄色沉淀 下层(上层)呈红棕色 产生黄色沉淀 下层(上层)呈紫红色 溶液变为蓝色
残渣
灼烧
海带灰
溶解、
过滤
含I-的溶液
氧化剂
碘单质
蒸馏
碘的有机溶液
有机溶剂
萃取
含I2的溶液
3、仪器
(1)灼烧:酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳 玻璃棒 (2)溶解、过滤:烧杯、漏斗、铁架台(带铁圈) (3)萃取分液:分液漏斗
4、蒸馏:
(1)原理——利用液态混合物(互溶)中各组 分沸点的不同,加热使其某一组分变成蒸气,经过 冷凝后再变成液体,从而跟其他组分分开,目的是 将难挥发或不挥发的杂质除去。
汽油或苯
溴水 (橙色) 溴的苯溶液 (红棕色) 碘水 (浅黄色)
汽油或苯
上层: 碘的汽油溶液 (紫红色)
CCl4
溴水 (橙色) 溴的四氯化碳溶液 (红棕色)
CCl4
碘水
(浅黄色) 下层:碘的四氯化碳溶液 (紫红色)
(2)萃取的条件: (1)两种溶剂互不相溶 (2)溶质在两种溶剂中的溶解度相差较大
萃取是常用的分离物质的方法
萤石,难溶
CaSO4+2HF↑
注意:HF特性:可以腐蚀玻璃,只能用塑料瓶或铅制容器盛放,不 能用玻璃瓶盛放 SiO2+4HF SiF4↑+2H2O(工业上用于雕刻玻璃)
C)HBr/HI的制备:
NaBr+H3PO4 (浓) KI+H3PO4(浓)
NaH2PO4+HBr ↑ KH2PO4+HI ↑
为什么不用浓硫酸?
思考题:
酒精是一种有机溶剂,溴和碘在酒精中的溶解 度大,能否用酒精萃取水溶液中的溴和碘?为什么?
如何将两种互不相溶的液体分开? (3)分液——把两种互不相溶(分层)的液体进行分离 的操作。
分液仪器-------分液漏斗
普通漏斗
长颈漏斗
分液漏斗
分液漏斗——用于分离互不相溶的液体。
分液漏斗
把分液漏斗放在铁架台的铁圈中静 萃取与分液: 注意振荡和放气的正 置、分层。 确操作方法 操作: 何时关闭活塞? 静 在分液漏斗 检验分液 振 分 当液体交界面 置 中加溶液和 漏斗是否 液 下降到活塞处, 荡 分 萃取剂 漏水 关闭活塞。 层 将溶液和萃取剂依次 右手压住分液漏斗口部,左手握住活 从上口注入分液漏斗, 塞部分,倒转分液漏斗并用力振荡。 溶液总量不超过其容 使液体充分混合;打开活 塞,放出产生的气体。 积2/3.
从左到右,自下而上 。 (2)蒸馏装置的安装顺序是 (3)各部分仪器的名称?蒸馏实验有哪些注意事项?
1.温度计水银 球处于蒸馏 烧瓶支管口 处
温度计 2.冷凝水,
下口进,上 口出
蒸馏烧瓶
3.投放沸 石或瓷片 防暴沸
冷凝管
接液管 锥形瓶
出水口 4.烧瓶底加 垫石棉网
进水口
五、卤素单质的化学性质 1、卤素间的置换反应
熔点 t/℃ -249.6 -101 -7.2 113.5
密度
熔沸点


Br 2 I2


2、单质氟(F2)的物理性质(了解) 浅黄绿色、有刺激性气味的气体,
剧毒,与水剧烈反应
3、液溴的物理性质
(1)深棕红色液体 (2)挥发,有强烈刺激性气味,有毒
(3)密度比水大 (4)溶解度:可溶于水,在水中的溶解度较小,易溶于有机溶剂
含碘离子的有机物
(2)如何把碘由化合态变为游离态并分离出来?
灼烧海带,使其中的有机物烧成CO2和H2O,留下无机物, 使碘的有机化合物变成无机的碘化物。
碘元素以碘离子的形式存在,用水浸泡;使其大部分 的碘离子转入水中,最后选用氧化剂将其氧化成单质碘。
四、海带提碘
1、原理: 2、流程:
海带
Cl2 + 2I - → 2Cl - + I2
地球上99%的溴分布在海洋 中,以“Br ”的形式存在。 如何在海水中提取Br2?
三、海水提溴
思考题:
• • • • 1、海水中溴离子的浓度很低,怎么办? 2、如何将溴离子变成溴单质? 3、如何将溴单质从水中分离出来? 4、如何对分离出来的溴进行提纯?
三、海水提溴
• 1、海水中溴离子的 浓度很低,怎么办? • 2、如何将溴离子变 成溴单质? • 3、如何将溴单质从 水中分离出来? • 4、如何对分离出来 的溴进行提纯?
*溴的水溶液—溴水
*溴的四氯化碳溶液 (5)有强烈的腐蚀性
黄→橙色 红棕色
保存:棕色细口试剂瓶,并用水液封, 不能用橡胶塞。
4、单质碘的物理性质
(1)碘是紫黑色固体,有金属光泽 (2)溶解度:微溶于水,呈淡黄色;易溶于 有机溶剂(紫红色),碘酒(棕色)
(3)单质碘遇淀粉溶液变蓝色 (4)碘加热易升华成紫色的碘蒸气
卤素单质与氢气反应有什么相似性和递变性?
(1)HX的性质
A)物理性质:无色、有刺激性气味的气体,空气中易形成酸雾。 B)化学性质 稳定性:HF>HCl>HBr>HI
酸性: HF < HCl < HBr < HI
(弱酸) (强酸)
(2)HX的制备
A)原理:高沸点酸制备低沸点酸 B)HF的制备: CaF2+H2SO4 (浓)
HX+HXO
相似性 递变性
X2 + H2O
(X = Cl、Br、I)
与水反应的能力依次渐弱
5、卤素单质与强碱的反应
X2 + 2NaOH → NaX + NaXO + H2O X=Cl、Br、I
6、与还原性物质的反应
X2 + NaSO3 +H2O→ HX + NaSO4 X=Cl、Br、I X2 + SO2 + 2H2O→ 2HX + H2SO4 X=Cl、Br、I X2 + 2Fe2+→2Fe3++2XX=Cl、Br
Br-的浓度(g /L) 0.067 海水 卤水(晒盐之后) 2.5--3 1、原理:Cl2+2Br- Br2 + 2Cl步骤: 浓缩(concentration ) 氧化(oxidation ) 提取(extraction )
2、步骤: 富集:蒸发浓缩,制取海盐所得苦卤中Br-浓度高达6g/L
提碘原料
• 碘是非金属元素。但是 , 碘在海水中 含量太低 , 仅有 0.06g/L 目前还不能直 接从海水中提取碘。海洋植物 , 如海 带、马尾藻等有吸附碘离子的特殊 能力 , 它们能把海水中的碘富集到是 海水中的 10 万倍以上。所以通常从 海带或马尾藻中提取碘。
思 考
(1)碘元素在海带中存在的形式?
I—
氧化:通入氯气,使Br-氧化成单质Br2
提取粗溴:向苦卤中吹入热空气,使溴挥发,冷凝后得粗溴 粗溴提纯: Br2 3、流程:
海水
→ Br- → Br2
蒸发、浓缩
苦卤
通入氯气
溴单质
热空气
粗溴
通入SO2、水
高纯溴
热空气或水蒸气
溴单质
通入氯气
Br-
Br2+SO2+2H2O →2HBr+H2SO4
四、海带提碘
2、卤素与金属反应
卤素(X2)都能与金属反应,且氧化性逐渐降低 +2e X2 2X-(卤化物) (1)滴水生烟:Zn和I2,滴加水产生紫色的烟,请解释原因? I2 + Zn

ZnI2 (H2O 做催化剂,反应放出大量的热。)
3Cl2+2Fe
点燃 加热 加热
(2)与Fe的反应
2FeCl3
3Br2+2Fe I2 + Fe
2FeBr3 FeI2
3、卤素与氢气反应
名称 与H2反应 的条件
冷暗处爆炸 光照或点燃 500℃ 持续加热
化学方程式 H2+F2→2HF
光照 H2+Cl2 2HCl 或点燃
生成氢化物 的稳定性
HF很稳定 HCl稳定
F2 Cl2
Br2
H2+Br2
500℃
2HBr 较不稳定
I2
H2+I2
2HI
很不稳定
注意1)不可用浓硫酸,因为浓硫酸会氧化Br—和I—
2)HBr、HI用无水CaCl2或P2O5干燥
4、卤素单质与水的反应
2F2+2H2O → 4HF+O2
Cl2 +H2O Br2+ H2O I2 + H2O
(很剧烈) 反 应 HCl+HClO (能反应) 越 来 (很弱) HBr + HBrO 越 难 HI+ HIO (极弱)
决 定
相似性: 最外层均为7个电子
+17 2 8 7
递变性: ①核电荷数依次递增 不用抄 ②电子层数依次递增 ③原子半径依次增大
Br
+35 2 8 18 7
性质
相似性:易得一个电子,单质均具有氧化性.
递变性:从F2
I2
核对外层电子的吸引力依次减弱,
I
+53 2 8 18 18 7
Hale Waihona Puke Baidu
得电子能力依次减弱 氧化性依次减弱.
2.4 从海水中提取溴和碘
一、卤素的结构
1、卤素的原子结构




2、卤素的化学性质
卤族元素的非金属性:
F > Cl > Br > I
卤素单质的活泼性: 氧化性
F2> Cl2 > Br2 > I2 对应阴离子的还原性: I-> Br-> Cl- > F-
1、卤素的原子结构
F
Cl
+9 2 7
结构
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