2020学年新教材高中化学海带提碘与海水提溴——体验元素性质递变规律的实际应用教案鲁科版必修二

海带提碘与海水提溴——体验元素性质递变规律的实际应用[核心素养发展目标] 1.以海带提碘和海水提溴为例，体会元素周期律、元素周期表在分析、解决实际问题中的价值。

2.以海带提碘和海水提溴为例，形成物质分离、富集、提取的基本思路，体会绿色化学观念在生产实际中的应用。

一、海带提碘1．海带中碘元素的检验(1)检验原理①2I－＋Cl2===I2＋2Cl－或2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O(填离子方程式)。

②碘单质遇淀粉变蓝。

(2)实验流程步骤2．从海带中提取碘的原理及实验流程(1)原理①选取氧化剂(氯水)将I－氧化为碘单质，离子方程式：2I－＋Cl2===I2＋2Cl－。

②溶液中的碘单质用苯或CCl4萃取、分液提取。

(2)实验流程3．萃取与分液(1)萃取：利用某种溶质在两种互不相溶的溶剂里溶解能力的不同，用一种溶剂将其从原溶剂中提取出来的方法。

加入的溶剂称为萃取剂。

(2)分液：利用分液漏斗把互不相溶的两种液体分开的操作。

分液操作一般与萃取结合使用。

(3)操作方法(4)注意事项①振荡时，要不时的旋开活塞放气，以防止分液漏斗内压强过大引起危险。

②分液时，要将漏斗下端管口紧贴烧杯内壁，使液体顺利流下，防止液体飞溅。

③下层液体要从下口放出，恰好流尽时及时关闭活塞，防止上层液体流出。

④上层液体要从上口倒出，保证上层液体尽量少地沾附下层液体。

海带、紫菜中均含有丰富的碘元素，从海带中提取碘单质的流程如下，思考解答下列问题：(1)碘在海带中的存在形式是________。

(2)实验操作③的名称是________。

(3)根据元素周期表中元素性质的递变规律，实验操作④可选用的氧化剂是______________，反应的离子方程式是__________________________________________________________________________________________________________________________________。

(4)实验操作⑤中可选用的有机试剂为________(填字母)，说明未选取的理由：___________ ________________________________________________________________________。

A．四氯化碳B．酒精C．苯(5)为使海带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_____________。

答案(1)碘化物(2)过滤(3)氯水(或溴水) 2I－＋Cl2===I2＋2Cl－(或2I－＋Br2===I2＋2Br－) (4)AC 酒精与水互溶(5)漏斗、分液漏斗拓展延伸 从碘的四氯化碳溶液中提取碘(1)碘单质与浓氢氧化钠反应的离子方程式为3I 2＋6OH －===5I －＋IO －3＋3H 2O 。

(2)反萃取法：像这种将富集在四氯化碳中的碘单质利用化学转化法重新富集在水中的方法。

1．下列关于四氯化碳用于萃取碘水中碘的理由不正确的是( )A ．四氯化碳的密度比水大B ．四氯化碳与水和碘均不反应C ．四氯化碳与原溶剂水互不相溶D ．碘在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多答案 A解析 本题主要考查萃取剂的选择条件。

萃取剂应与原溶剂互不相溶，与原溶剂、溶质不发生反应，且溶质在萃取剂中的溶解度要大于在原溶剂中的溶解度。

2．为了除去氯化钠溶液中的少量溴化钠，常用方法是往溶液中加入少量氯水，发生反应：2NaBr ＋Cl 2===2NaCl ＋Br 2，然后加入苯或四氯化碳，经振荡、静置、分液，可得到氯化钠溶液。

下列分析判断中不正确的是( )A ．加入苯或四氯化碳的操作叫萃取B ．苯层在上层或四氯化碳层在下层C ．可以用酒精代替苯或四氯化碳D ．氯气单质置换出了溴单质答案 C解析 由2NaBr ＋Cl 2===2NaCl ＋Br 2可知，该溶液中加入少量氯水，有单质溴生成；用苯或四氯化碳可萃取反应后溶液中的溴，苯的密度比水小，苯层在上层；四氯化碳的密度比水大，四氯化碳层在下层。

酒精与水混溶，不能做萃取剂。

3．从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下。

下列关于海水制碘的说法，不正确的是( )干海带――→灼烧海带灰――→沸水浸泡悬浊液――→过滤滤液――→氯水碘水――→CCl 4碘的CCl 4溶液――→反萃取碘的悬浊液――→过滤单质碘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 －的滤液中加入氯水后，碘元素发生氧化反应C ．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色D．碘水中加入CCl4得到碘的CCl4溶液，该操作为“萃取”答案 A解析灼烧固体时应在坩埚中进行，A项不正确。

4．某同学为了验证海带中含有碘元素，拟进行如下实验，请解答相关问题。

(1)第1步：灼烧。

操作是将足量海带灼烧成灰烬。

该过程中不会用到的实验仪器有________(填字母)。

A．试管B．瓷坩埚C．坩埚钳D．铁三脚架E．泥三角F．酒精灯G．烧杯H．量筒(2)第2步：I－溶液的获取。

操作是___________________________________________________________________________________________________________________。

(3)第3步：氧化。

操作是依次加入合适的试剂。

下列氧化剂最好选用________(填字母)。

A．浓硫酸B．新制氯水C．酸性高锰酸钾溶液D．过氧化氢溶液理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)第4步：碘单质的检验。

操作是取少量第3步的溶液，滴加________溶液，如果溶液显________，则证明海带中含有碘元素。

答案(1)AGH(2)将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，煮沸，过滤(3)D 双氧水又称“绿色氧化剂”，其参加氧化还原反应时还原产物为水，无污染且不引入新的杂质(4)淀粉蓝色解析(1)先分析灼烧固体物质所用的仪器有哪些，然后再选出不会用到哪些仪器。

(2)海带灼烧后的灰烬中含有可溶性碘盐和难溶固体物质。

要得到含有I－的溶液，须将灰烬充分溶解，并过滤以除去残渣。

(3)浓硫酸、新制氯水、酸性高锰酸钾溶液、过氧化氢溶液均能将碘离子氧化为单质碘。

前三者会引入新杂质，而过氧化氢的还原产物为水，无其他物质生成，氧化剂最好选用过氧化氢。

二、海水提溴1．从苦卤中提取溴单质(1)写出①中反应的离子方程式：2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－。

(2)③中常用的吸收剂是二氧化硫，反应的化学方程式是SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。

(3)写出④中反应的化学方程式：2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。

2．卤素单质的提取反应原理比较海带提碘①流程：海带→浸泡→过滤→氧化→提纯→碘单质；②主要反应：2I－＋Cl2===2Cl－＋I2海水提溴①方法：浓缩海水→氧化→吹出→吸收→氧化→溴单质；②主要反应：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2提取氯气①常利用电解饱和食盐水提取氯气；②2NaCl＋2H2O=====通电2NaOH＋H2↑＋Cl2↑(1)相同点：都是将卤素离子(Cl－、Br－、I－)氧化为卤素单质。

(2)不同点：工业上提取氯气常用电解法，提取碘单质和溴单质常用氧化剂氧化法。

1．结合元素周期律解释采用不同方法提取氯、溴、碘单质的原因。

提示由元素周期律可知，卤素单质的氧化性：Cl2＞Br2＞I2，卤素离子的还原性：Cl－＜Br－＜I－。

因此提取碘单质可选用Cl2和Br2做氧化剂，提取溴单质可选用Cl2做氧化剂，而氯离子还原性很弱，很难被氧化，常用电解法获取氯气。

2．海水中溴元素以Br－形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下图：请回答下列问题。

(1)将海水浓缩的方法是____________________________________________________。

(2)步骤①反应的离子方程式是__________________________________________________，1molCl2参加反应，转移电子________mol。

(3)步骤②通入热空气吹出Br2，利用了Br2的________(填字母)。

A．氧化性B．还原性C．挥发性D．腐蚀性(4)步骤③中用SO2的水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，该反应的氧化剂是________，在工业生产中此步骤应解决的问题是_______________________________________________________________________________________________________________________。

答案(1)蒸发(2)Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2 2(3)C (4)Br2吸收尾气，防止污染空气解析(1)海水通过蒸发得到浓缩海水。

(2)步骤①是氯气氧化溴离子得到溴单质，反应的离子方程式是Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，依据元素化合价变化计算，1molCl2参加反应，转移电子的物质的量为2mol。

(3)通入热空气吹出Br2，利用了Br2的挥发性，故C项正确。

(4)用SO2的水溶液吸收Br2，氧化剂为溴单质；二氧化硫和溴蒸气有毒不能排放到空气中，应进行尾气吸收。

1．目前从海水中提取的溴约占世界溴年产量的三分之一，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→氧化答案 B解析从海水中提取溴，先用氧化剂将溴离子氧化为溴单质，再用热空气吹出后用碱液吸收。

2．目前从海水中提取溴常用的方法之一是用氧化剂把溴离子氧化成单质，再通入热空气将溴蒸气吹出，这一反应中常用的氧化剂是( )A．氯气B．单质溴C．水D．双氧水答案 A解析常用方法是通入氯气把浓缩溶液中的溴化物氧化，然后用空气把生成的溴吹出。

3．除去海水提溴得到的液溴中溶有的少量氯气，应该采用的方法是( )A．加入适量的碘化钾溶液B．通入溴蒸气C．加氢氧化钠溶液D．加入适量的溴化钠溶液答案 D解析氯气和单质溴都能与碘化钾反应，生成单质碘，引入新杂质；氯气和液溴都能与氢氧化钠反应；氯气能与溴化钠溶液生成单质溴。

4．海水综合利用部分流程如图所示，下列有关说法错误的是( )A．实验室进行①的操作需用到坩埚、玻璃棒、酒精灯B．②③④⑤涉及的反应均为氧化还原反应C．X试剂可选用Na2SO3饱和溶液D．⑤中离子方程式为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－答案 A解析蒸发需用到蒸发皿，不需要坩埚；②③④⑤均有单质参加或生成，都是氧化还原反应；单质溴与Na2SO3溶液反应：Na2SO3＋Br2＋H2O===2HBr＋Na2SO4，所以吸收Br2可选用SO2或Na2SO3溶液。