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专题二从海水中获得的化学物质第一单元氯、溴、碘及其化合物第4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(重点)。2．知道氯、溴、碘单质的性质及其差异(重点)。3．认识溴、碘及其化合物在生产和生活中的重要应用。01课前自主梳理02课堂合作探究03演练效果检测课时作业知识点一溴、碘的性质1．单质的物理性质及特性Br2I2色、态通常状况下为深红棕色液体通常情况下为紫黑色固体溶解性微溶于___，易溶于______、_________等有机溶剂特性易挥发①易______；②淀粉溶液遇碘变蓝色水酒精四氯化碳升华2．Cl2、Br2、I2之间的置换反应现象：无色溶液变为橙色，化学反应：________________________，氧化性：Cl2＞Br2。现象：无色溶液变为黄色。化学反应：_____________________，氧化性：Cl2＞I2。2KBr＋Cl2===2KCl＋Br22KI＋Cl2===2KCl＋I23．溴、碘的重要应用(1)_____常被用作感光材料。(2)溴可用于生产多种药剂。(3)碘是重要的药用元素，可以用来生产含碘食品。(4)_____用于人工降雨。AgBrAgI[自我诊断]1．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．液体呈紫红色B．液体为无色C．液体为两层，上层为紫色、下层接近无色D．液体分两层，上层接近无色、下层显紫红色解析：氯水注入KI溶液中，发生反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，再注入CCl4，振荡、静置，由于CCl4和水互不相溶，故静置后的液体分为两层；由于CCl4的密度比水大，故CCl4沉于水的底下，即水在上层，CCl4在下层；又由于I2在CCl4中的溶解度比在水中溶解度大得多，故I2被CCl4从水中萃取出来。这个实验是检验I－存在的方法之一。答案：D知识点二溴、碘的提取1．从海水中提取溴NaCl_____________________↑↓↓海水→母液→溴溶液→粗溴→精制→溴单质2．从海水中提取碘水_____↓↓干海带――→浸泡浸泡液――→过滤滤液――→过滤粗碘――→提纯_______热空气或水蒸气Cl2氯气碘单质[自我诊断]2．工业上从海水中提取溴可采用如下方法：(1)向海水中通入Cl2，将海水中的溴化物氧化。(2)向上述混合液中吹入热空气，将生成的溴吹出用纯碱溶液吸收，其方程式为______________________________________________________________________。(3)将(2)所得溶液中用H2SO4酸化，使NaBr、NaBrO3中的溴转化为单质溴，再用有机溶剂提取溴后还可得到副产品Na2SO4，写出这一过程的化学方程式：______________________________________________________________________。解析：Br2和纯碱反应是建立在与水反应的基础上的，因此反应的方程式为3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑；NaBr、NaBrO3中加H2SO4酸化发生归中反应。答案：(2)3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑(3)5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3Br2＋3H2O要点一卤素单质及其离子的检验[典例1]关于某无色溶液中所含离子的鉴别，下列判断正确的是()A．加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加盐酸沉淀不消失，则原溶液中有Cl－存在B．加入Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，加盐酸沉淀不消失，则原溶液中有SO2－4存在C．先通入Cl2，溶液变成黄棕色，再滴入淀粉试液后，溶液又变蓝，则原溶液中有I－存在D．加入盐酸，生成了能使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中有CO2－3存在[解析]A中不能判断原溶液中是否有Cl－存在，因为加入的盐酸本身会引入Cl－；B中若存在SO2－3也会有此现象；D中可能存在HCO－3离子。[答案]C1．单质的检验(1)氯气为黄绿色，有刺激性气味，可使湿润的淀粉KI试纸变蓝。(2)溴单质为深红棕色液体，其水溶液呈橙色或橙黄色。(3)碘单质遇淀粉变蓝。(4)也可用卤素间的置换反应和有机溶剂萃取的方法来检验卤素单质。2．卤素离子检验的方法方法一：实验室检验卤素离子常用硝酸银溶液和稀硝酸，加入硝酸银溶液现象分别为白色沉淀、浅黄色沉淀、黄色沉淀，再加入少量稀硝酸，沉淀不溶解，即证明溶液中分别存在Cl－、Br－、I－。方法二：利用卤素单质相互间的置换也可以来检验卤素离子，如向溶液中加入氯水，溶液变橙色，证明是Br－；向溶液中加入氯水，溶液变黄色，再加入少量淀粉溶液，变蓝色，则证明有I－。当然此方法如结合有机溶剂萃取的方法，现象将更加明显。1．只用一种试剂就能区别NaCl、NaBr、NaI三种溶液，该试剂可用()①AgNO3溶液②氯水③溴水④碘水A．①②B．①③C．②③D．②④解析：加入AgNO3溶液，三种溶液分别产生白色沉淀、浅黄色沉淀、黄色沉淀；加入氯水时，NaBr、NaI分别与氯水反应生成Br2、I2，三种溶液的颜色不同。答案：A要点二溴、碘的提取[典例2]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图所示：(1)指出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：__________________________________。(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)为提取溶液中的碘单质，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________。(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，指出下列实验装置中的错误之处：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(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。[解析](1)海藻中的I－在蒸干、灼烧过程中不发生变化，浸泡后进入溶液，将其与固体悬浮物分离开的操作①为过滤。向含I－的溶液中加入适量Cl2发生如下反应：2KI＋Cl2===2KCl＋I2，将含碘的水溶液变为含碘的有机溶液，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项中酒精、C项中乙酸、D项中甘油都易溶于水，所以可将这三项排除，答案为B项。(3)为提取溶液中的碘单质需进行萃取操作，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。(4)给烧杯加热时，应在烧杯下垫石棉网，图中缺少石棉网。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，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的。冷凝管中，水流方向应该是下进上出，这样，可以保证冷凝器中始终充满水；同时蒸气的方向与水的方向相反，冷凝效果更好。故冷凝管中进出水方向错误。(5)水浴加热可使蒸馏烧瓶受热均匀，且能控制加热温度不太高。萃取剂蒸馏出以后，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(4)①缺石棉网；②温度计水银球插到了液体中，温度计水银球应在支管口处；③冷凝管中进出水的方向颠倒(5)使蒸馏烧瓶受热均匀，控制加热温度不太高蒸馏烧瓶1．从海水中提取溴的常见工艺从海水中提取溴，一般要经历三个步骤，即浓缩、氧化和提取。(1)浓缩并酸化海水后，通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl。(2)向含溴单质的水溶液中通空气和水蒸气，将溴单质吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收)。(3)向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。(4)用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。2．从海洋植物中提取碘的主要工艺(1)用水浸泡海带或海藻灼烧后的灰烬。(2)向水中通入适量的氯气，使碘离子转化为碘单质：2NaI＋Cl2===I2＋2NaCl。(3)过滤，用有机溶剂萃取碘单质。2．海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：(1)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、________。(2)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，可制得HBr和硫酸，该反应中，氧化剂是________(填化学式，下同)，氧化产物是________。(3)写出步骤Ⅲ的化学反应方程式__________________________________________。答案：(1)Cl2NaOHNaClO(2)Br2H2SO4(3)Cl2＋2HBr===2HCl＋Br2氯气性质的实验探究[典例]有人对氯气的性质和制取实验进行了如下改进。如图所示，在具支试管中放入2gKClO3固体，并在具支试管支管上套上一个缓冲气球，向具支试管中加入2～3mL浓盐酸，立即塞上带有胶头滴管的橡皮塞(滴管下部分别裹上蘸有不同试剂的滤纸条，滴管内装有NaOH溶液)。(1)可以观察到的实验现象有_______________________。(2)写出有关反应的化学方程式_____________________________________________。(3)实验结束后，挤压胶头，使滴管中的NaOH溶液进入试管，振荡。目的是______________________________________________________________________。(4)改进后的实验具有的优点是____________________________________________。[解析]根据实验室制备Cl2的实验原理，氧化剂KClO3将浓盐酸中的Cl－氧化为Cl2：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，故KClO3固体与浓盐酸混合即可生成大量的Cl2，可看到试管内有大量气泡产生，黄绿色气体逐渐充满试管，然后可看到蘸有KBr的滤纸变为橙色，蘸有Na2S溶液的滤纸条上有淡黄色固体生成，蘸有淀粉KI溶液的滤纸变蓝色，蘸有石蕊试液的滤纸条先变红色后褪色，蘸有品红溶液的滤纸条红色褪去。NaOH溶液的作用是吸收Cl2，避免有毒气体污染环境，故实验结束时的操作是为了充分吸收Cl2。改进后的优点是在一个试管内做了这一系列实验，可以节约药品，减少污染且实验现象也较明显。[答案](1)液体中产生大量气泡，黄绿色气体逐渐充满试管；蘸有不同试剂的滤纸条分别改变了颜色，品红：褪色，石蕊：先变红后褪色，淀粉KI：变蓝，Na2S：产生淡黄色固体，KBr：变为橙色。(2)KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O、Cl2＋2KBr===Br2＋2KCl、2KI＋Cl2===I2＋2KCl、Cl2＋Na2S===S↓＋2NaCl、Cl2＋H2OHClO＋HCl(3)NaOH溶液的作用是吸收Cl2，Cl2有毒避免其污染环境，振荡是为了充分吸收Cl2(4)在一试管内做一系列的实验，节约药品，减少污染，且实验现象也较明显[随堂