高三化学海带中碘的提取

专题24实验——1“海带中碘的提取”（选修6 P20 实验2-3）

【学习目标】

1、掌握灼烧、溶解、过滤、萃取、分液等实验操作；

2、了解实验样品预处理、富集等在实验中的应用；

3、体会在物质的提纯、分离实验中试剂浓度、用量的重要性。

4、通过海带中提取碘等实验了解从原料中直接或间接获取物质的实验方法。

5、学会阅读实验流程图。

【实验任务】

从干海带中提取碘单质固体。（已知海带中的碘元素以有机碘化物和无机碘化物两种形态存在。）

【化学原理】

写出实验中涉及的离子方程式：

【实验流程】阅读

（选修6 P20

实验2-3）完成流程图，并在流程图中每一步下面标

注溶液成分。

【实验前制备】

1、画出过滤装置图，标明具体的仪器名称。

2、灼烧需要用到的仪器有_______________________________________________________。

3、加速溶解的方法有___________________________________________________________。

5g ( )

4、哪些试剂可以将碘水中的碘萃取出来？用酒精行不行？

5、分离互不相溶的液体的方法是__________，萃取和分液用到的主要仪器是_____________，该如何检查其是仪器否漏水的方法？使用该仪器是左右手该如何操作？

（注：检查其是仪器否漏水的方法是：关闭活塞，向分液漏斗中注入适量水，观察活塞周围和出水口处是否有水渗出，如无漏液现象；再盖上玻璃塞，用手顶住玻璃塞，倒立分液漏斗，观察上口是否有水渗出。萃取时右手紧握分液漏斗活塞处，左手顶住玻璃塞（左右手也可调换）

每振荡若干下，就要打开____________放气；分液时，打开玻璃活塞后发现液体流不出，原因可能是__ ____________________________________________。

6、检验溶液中含有I－的操作和现象是_____________________________________________

___________________________________________________________________________。

7、灼烧灰化实验注意事项：

⑴灼烧时为了防止产生的烟气污染室内空气，可以在___________（设备名称）中进行，或者采取其他通风措施。

⑵移动坩埚时必须使用___________，避免烫伤。

⑶灼烧完毕，应将坩埚、玻璃棒放在_____ ______上冷却，不可直接放在冷的实验台上，防止温度很高的坩埚骤冷而破裂。

【讨论交流1】

1、为什么灼烧前用酒精润湿海带？

2、为什么先灼烧再溶解而不直接浸泡海带？为什么溶解海带灰时要煮沸2～3min？

3、海带灰中还含有其他无机盐类（硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等），这些盐类是在流程图中的哪一步除去的？

4、硝酸、酸性高锰酸钾溶液、氯气、浓硫酸都是常用的氧化剂，本实验却选择了过氧化氢溶液，为什么？

5、流程中两次过滤是否需要洗涤沉淀？如何洗涤沉淀？何时要进行沉淀洗涤？如何选择洗涤剂？

【巩固练习】

1、现有三组混合液：①乙酸乙酯和乙酸钠溶液②乙醇和丁醇⑧溴化钠和单质溴的水溶液，分离以上各混合液的正确方法依次是（）

A 分液、萃取、蒸馏

B 萃取、蒸馏、分液

C 分液、蒸馏、萃取

D 蒸馏、萃取、分液

2、要提取食盐中的单质碘，最佳方法是（）

A.萃取

B.重结晶

C.加热升华

D.过滤

3、为了萃取碘水中的碘，不能选用的萃取剂是（）

A、CCl4

B、汽油

C、苯

D、酒精

4、研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验。

（1）根据反应Na2SO3(固) + H2SO4（浓）== Na2SO4 + SO2↑+H2O，制备SO2气体。

①用下列简图，画出制备并收集SO2的实验装置（含试剂）示意图。

②实验过程中，使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是____________________________

______________________________________________________________________。（2）有一小组在实验中发现，SO2气体产生缓慢。请你推测可能的原因并说明相应的验证方法：

①原因___________________________，验证方法_____________________________

_____________________________________________________________________。

②原因___________________________，验证方法_____________________________

_____________________________________________________________________。

③原因___________________________，验证方法_____________________________

_____________________________________________________________________。

【分组实验】

1、两人一组，记录员记录好本组实验中的正常或异常现象，随时记下本组的困惑。

2、边实验边思考下列问题：

①某同学第一次过滤后滤液浑浊，可能是什么原因？

②第一次过滤后可能看到溶液发黄，可能是什么原因？

③实验完成后的CCl4如何处理？

3、认真完成下列实验报告：

实验报告：海带中碘的提取

【实验目的】：提取海带中的碘元素

【实验原理】：利用氧化剂把碘离子氧化成碘单质，再用淀粉检验2KI + H2O2 +H2SO4 == I2 +K2SO4 +2H2O

I2遇到淀粉变蓝

【实验需要的仪器】：

【实验药品的选择】：

【实验步骤及现象】：

【讨论交流2】

1、用化学方法分离、检验植物样品中某元素或某成分时，是否都能用先高温灼烧再加水溶解的方法对样品进行预处理？

2、（10年广州市一模30题）某研究小组测定菠菜中草酸及草酸盐含量（以C2O42－计），实验步骤如下：

①将菠菜样品预处理后，热水浸泡，过滤得到含有草酸及草酸盐的溶液。……

回答下列问题：步骤①中“样品预处理”的方法是。（A．灼烧成灰B．研磨成汁）

【实验拓展】如何从碘的四氯化碳溶液中提取碘单质

反萃取法：

①在碘的四氯化碳溶液中逐滴加入适量40％NaOH溶液，边加边振荡，直至四氯化碳层不显红色为止。碘单质反应生成I-和IO3进入水中。

（方程式为3I2+6OH- = 5I-+ IO3-+3H2O）

②分液，将水层转移入小烧杯中，并滴加45%的硫酸酸化，可重新生成碘单质。由于碘单质在水中的溶解度很小，可沉淀析出。

（方程式为5I-+ IO3-+ 6H+ =3 I2+3H2O）

③过滤，得到碘单质晶体。

专题24实验——1“海带中碘的提取”

【拓展训练】

1、（11年广州市调研32题）某同学按如下实验流程提取海带中的碘，请回答相关问题。

（1）第①步是将海带放入______________（填仪器名称）中，用酒精灯充分加热灰化。 （2）第②步为了加快溶解速度并使碘离子充分进入溶液，可以采取的措施是_______

_____

_______________________________________（写出两条）。

（3）实验进行到某一步骤时应检验碘的存在，具体方法是____________________________

______________________________________________。

（4）海带灰中还含有其他无机盐类（硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等），这些盐类是在流程图中

的第_________步（填编号）与碘分离的。

2、氧化铜有多种用途，如作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)制备氧化铜：

工业CuSO 4

CuSO 4溶液

CuSO 4·5H 2O

……

CuO

又知：

（1）步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质，操作是： _称 量 、 _________、______________。 （2）步骤Ⅱ的目的是除铁，操作是：滴加H 2O 2溶液，稍加热；当Fe 2+完全转化后，慢慢加入Cu 2(OH)2CO 3粉末，搅拌，以控制pH =3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤

海带3mol·L －

1H 2SO 4

I 2的四氯 化碳溶液

液至pH =1。控制溶液pH =3.5的原因是：①_______________________________________ ___

②

_ 。

（3）步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O固体，操作是：______________________________、过滤、水浴加热烘干。水浴加热的特点是：________________________________________。

3、（10年广东高考32题）碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域.以β-锂辉石（主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2）为原料制备Li2CO3的工艺流程如下：

已知：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋和Mg2＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。（1）步骤I前，β-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是________________。

-，另含有Al3＋、Fe3＋、Fe2（2）步骤I中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li＋、SO2

4

＋、Mg2＋、Ca2＋、Na＋等杂质，需在搅拌下加入_____________（填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的pH到6.0～6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。

（3）步骤II中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有_______ ________。

（4）步骤III中，生成沉淀的离子方程式为________________。

（5）从母液中可回收的主要物质是_____________________。

4、某工厂废液经测定得知主要含有乙醇，其中还溶有丙酮、乙酸和乙酸乙酯。根据各物质的性质（如下表），确定通过下列步骤回收乙醇和乙酸。

①向废液中加入烧碱溶液，调整溶液的pH=10。

②将混合液放入蒸馏装置中缓缓加热。

③收集温度在70℃～85℃时的馏出物。

④倒出蒸馏烧瓶中的残液。冷却后向其中加浓硫酸（过量），然后再放入蒸馏装置中进行蒸馏，回收馏出物。

请回答下列问题：

（1）蒸馏装置中的玻璃仪器，除酒精灯外，还有____________________________________ __________________________________________。

（2）加入烧碱使溶液的pH=10的目的是__________________________________________。（3）在70℃一85℃时馏出物的主要成分是________________。

（4）在步骤④中，加入过量浓硫酸的目的是（用化学方程式表示）

____________________________________________________________________________ （5）当最后蒸馏的温度控制在85℃～125℃一段时间后，蒸馏烧瓶残留液中溶质的主要成分是________________________________。

【作业】

1、从含I2和I－的废液中回收碘的步骤如下图所示：

（1）浓缩的主要操作名称是____________，浓缩前加入Na2S2O3使I2还原为I－，目的是

____________________________________________________。

（2）第Ⅲ步中反应的离子方程式为_______________________________________________。（3）第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ步实验操作名称分别是____________、____________、____________。（4）利用CCl4沸点低的特点，通过___________方法可使碘和CCl4分离。

2、（2009天津9）海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前

列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：

（1）请列举海水淡化的两种方法：、。

（2）将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、、、或H2、。

（3）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，其目的为。

（4）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95％，有关反应的离子方程式为

，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是。

3、（10年广州市一模32题）某研究小组测定菠菜中草酸及草酸盐含量（以C2O42－计），实验步骤如下：

①将菠菜样品预处理后，热水浸泡，过滤得到含有草酸及草酸盐的溶液。

②调节溶液的酸碱性，滴加足量CaCl2溶液,产生白色沉淀；加入足量醋酸，使CaCO3

溶解；过滤得到CaC2O4固体。

③用稀HCl溶解CaC2O4，并加水配制成100mL溶液。用KMnO4标准溶液滴定，测定

其C2O42－含量。

回答下列问题：

（1）步骤①中“样品预处理”的方法是。（A．灼烧成灰B．研磨成汁）（2）步骤②中“调节溶液的酸碱性”至。（A．弱碱性B．弱酸性C．中性）验证CaCl2溶液已“足量”的操作和现象是：______

_________________________________________________________。

（3）步骤③中用到的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、胶头滴管、玻璃棒外，还有

_______________________。