从海水中提取溴和碘
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掌门1对1教育高中化学
从海水中提取溴和碘
知识精要
1. 从海水中提取溴和碘
(1)海水提溴:溴单质的氧化性介于氯和碘之间,因此海水提溴可以选取氯气作氧化剂。大体分为三个步骤:
①浓缩(富集):海水中的Br-的浓度很小,大约0.067g/L,海水晒盐剩下的苦卤中的Br-浓度较大,可作提取溴的原料。
②氧化:向苦卤中通入氯气。Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
③提取粗溴:向溶有溴的苦卤中鼓入热空气或水蒸气,使溴挥发而分离出来。
④粗溴提纯:通入SO2: Br2 +SO2+2H2O 2HBr+2H2SO4,再次用Cl2氧化,热空气或水蒸气吹出,即可得高纯液溴。简单表示为:Br2 Br-Br2 。
海水提溴的流程图如下:
(2)海洋植物中提取碘:
①从海洋植物中得到碘离子:将海带晒干,灼烧成灰,用水溶液浸泡,使I-进入水中,
过滤,除灰渣。
②氧化:通入氯气,使I-转化为I2 。
③提取碘:用四氯化碳(CCl4)萃取,得到碘的四氯化碳溶液,再蒸馏除去四氯化碳得到粗碘,利用升华法得到纯净的碘单质
(3)萃取:利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另
一溶剂所组成的溶液中提取出来的分离方法叫萃取。萃取所用的仪器是分液漏斗(见右
图)。萃取剂的要求是与原溶剂互不相溶、溶质在萃取剂中的溶解度远大于
在原溶剂中的溶解度、与溶质不发生反应。
(4)分液:利用液体间不相溶解的性质,将液体混合物分离的操作。
2. 溴单质和碘单质的物理性质(重点色、态、味及溶解性)
物理性质溴单质碘单质
颜色深红棕色紫黑色
状态液体固体
水中可溶;黄色到橙色难溶;黄色到浅棕色
溶解性和颜色
酒精中 苯、CCl 4中 易溶;橙色
易溶;棕色(褐色) 易溶;橙红色
易溶;紫色(紫红色)
小结:① 溴、碘在水中溶解度不大,但易溶于有机溶剂。
② 溴是常温下唯一呈液态的非金属,且液溴极易挥发,保存时应盛放在棕色瓶中,表面覆盖一层水,形成水封,减少挥发。且液溴会使橡胶老化,试剂瓶不能用橡皮塞,应该用磨砂玻璃塞。 ③碘易升华,遇淀粉变蓝,这是碘的特性。
3. 氯、溴、碘单质之间的置换反应(体现在氧化性的强弱) 实验项目
实验操作 实验现象
实验结论 氯置换溴
将少量氯水加入
盛有NaBr 溶液的试管中 溶液由无色变为橙黄色 氯可以置换出溴Cl 2+2NaBr=2NaCl+Br 2
氯置换碘
将少量氯水加入
盛有KI 溶液的试管中
溶液由无色变为褐色(棕色) 氯可以置换碘Cl 2+2KI=2NaCl+I 2
溴置换碘
将少量溴水加入
盛有KI 溶液的试管中
溶液由无色变为褐色(棕色) 溴可以置换碘Br 2+2KI=2NaBr+I 2
结论 氯、溴、碘的氧化性:Cl 2>Br 2>I 2;还原性:Cl -
补充:
① 碘的氧化性较弱,遇变价金属得低价化合物。如碘与铁反应生成FeI 2
② 氯、溴、碘的单质都能与H 2反应,生成HX 。HCl 、HBr 、HI 都易溶于水,且都是强酸。 ③ 氯、溴、碘的单质都能与水反应:X 2+H 2O=HX+HXO ,但反应程度依次减弱。 ④ AgBr 为浅黄色难溶物;AgI 为黄色难溶物。二者见光都易分解。
热身练习
1.常温下,溴是 色、密度比空气 ,状态为 ,易 ,实验室保存溴的方法是 。
2.常温下,碘是 色,状态为 ,几乎不溶于水,但易能溶于 酒精 形成碘酒,碘受热易 。检验碘的方法为 。
3.海带提碘一般要经过 、 、 、 、 ,常用 做氧化剂,反应的方程式为 。
4. 海水中提取碘的过程如下:
海带 海带灰 滤液 碘水 碘的CCl 4溶液 单质碘
(1)1、3的操作名称分别是 、 。
(2)A 所需加入的物质是 ,发生的离子反应方程式是 。
灼烧 1 A CCl 4
3
(3)CCl4的作用是,CCl4加入到碘水中,充分震荡静置后,看到的现象
是,用(仪器名称)可分离得到碘的CCl4溶液,对应操作称为。
5.从海水可获得的在常温下为液体的单质是( )
A.Mg B.K C.Br2 D.I2
6.许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是
( )
A.氯、溴、碘B.钠、镁、铝C.烧碱、氢气D.食盐、淡水
7.下列物质可用加热方法分离的是()
A.液溴和水B.碘和食盐C.KClO3和KCl D.AgI和AgBr
8.在3mL碘水中,加入1mL四氯化碳,振荡、静置后,观察到试管里的分层现象是()
9.下列各物质中,不能用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别的是()。
A.溴水及碘水B.溴水及溴化钾溶液
C.碘水及碘化钾溶液D.氯水及氯化钾溶液
10.在碘化钾溶液中加入氯水和四氯化碳,用力振荡后静置,现象是()
A.下层液体呈紫色,上层液体接近无色B.上层液体呈紫色,下层液体接近无色
C.液体均显无色D.溶液浑浊不分层,整个溶液呈紫红色
热身练习参考答案:1.深红棕,大,液态,挥发,水封保存在棕色试剂瓶中
2.紫黑,固体,升华,遇淀粉溶液变蓝色
3.灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取,氯水,Cl2+2I-=2Cl-+I2 。
4.(1)溶解过滤、蒸馏(2)氯水或氯气,Cl2+2I-→2Cl-+I2。
(3萃取; 分层,上层无色,下层紫红色; 分液漏斗; 分液。
5.C
6.D
7.B
8.D
9. A 10A
精解名题
1.在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。