从海水中提取溴和碘(一)
从海水中提取溴和碘
沉淀法提取碘具有操作简单、成本低廉的优点；但生成的碘化银沉淀 颗粒细小，难以过滤分离，且氯水溶解过程中可能产生有害气体。
萃取法
原理
利用碘在有机溶剂中的溶解度远大于在水中的溶解度，通 过萃取将碘从海水中提取出来。
步骤
向海水中加入有机溶剂（如四氯化碳），充分振荡混合； 静置分层后，分液得到有机相；将有机相中的碘通过蒸馏 或升华等方法分离出来。
3
海水提取溴和碘的可行性
由于溴和碘在海水中的含量较高，且存在形式相 对稳定，因此从海水中提取这两种元素是可行的。
02
溴和碘的性质及用途
溴的性质及用途
物理性质
溴是一种红棕色液体，具有刺激 性气味，易挥发。
化学性质
溴是一种强氧化剂，能与许多物 质发生反应。例如，与金属反应 生成相应的溴化物，与非金属反 应生成相应的卤化物。
讨论方向
探讨实验结果与理论预期之间的差异及可能原因，提出改进实验方法的建议， 以及进一步研究的展望。
07
总结与展望
本次项目成果回顾
01
提取溴和碘的方法 研究
通过对比不同提取方法，确定了 从海水中高效提取溴和碘的最佳 工艺条件。
02
溴和碘的纯化技术 研究
针对提取得到的溴和碘，研究了 有效的纯化技术，提高了产品的 纯度和收率。
采用清洁能源
在提取过程中尽量采用清洁能源，如太阳能、风能等，减少对化石 燃料的依赖，降低碳排放。
资源综合利用策略
海水淡化副产物利用
利用海水淡化过程中产生的浓盐水作为提取溴、碘的原料， 实现资源的综合利用。
提取副产物利用
提取溴、碘过程中产生的其他副产物，如氯化物、硫酸盐 等，可作为化工原料或用于其他领域，提高资源利用率。
从海水中提取溴和碘
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：向苦卤入氯气。
Cl2+2Br－=2Cl－+Br2③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小结：① 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）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 2② 氯、溴、碘的单质都能与H 2反应，生成HX 。
从海水中提取溴和碘
类型
混合物各组分性质 一种可溶, 一种可溶,另一种不溶
分离方法
实例
溶解,过滤, 溶解,过滤, 粗盐的提纯 蒸发结晶
固态混 各种物质均溶,但溶解度 溶解,加热, NaCl与KNO3 与 溶解,加热, 各种物质均溶, 合物 随温度变化的差别比较大 冷却结晶 的分离 一种物质有升华特性 气态混 各种气体与不同吸收剂 合物 的作用不同 液态混 溶质在互不相溶溶剂中 合物 的溶解度不同 加热升华 洗 气 碘与砂子的 分离 CO2与H2O的 的 分离 用CCl4提取 碘水中的碘
(一)氟(F) )
是所有非金属元素中,非金属性最强的元素. 是所有非金属元素中,非金属性最强的元素. 的元素 1.氟气的性质 氟气的性质 ①氟气的物理性质 淡黄绿色的气体,有刺激性气味,密度比空气重,剧毒. 淡黄绿色的气体,有刺激性气味,密度比空气重,剧毒. ② 氟气的化学性质 性质跟氯气相似,但比氯气更活泼,具有极强的氧化性. 性质跟氯气相似,但比氯气更活泼,具有极强的氧化性. Ⅰ,和氢气反应 暗处或低温下即可剧烈反应,放出大量热. H2 + F2 → 2HF ①暗处或低温下即可剧烈反应,放出大量热. ②在常温下不能共存. 在常温下不能共存.
I2
CCl4
水
溴水
溴的四氯 化碳溶液
水
碘水
碘的四氯 化碳溶液
(橙色)(红棕色) 橙色) 红棕色)
(棕色)(紫红色) 棕色) 紫红色)
萃 取 利用溶质在互不相溶的溶剂中溶解度不同的性质,用一种溶 利用溶质在互不相溶的溶剂中溶解度不同的性质, 剂把溶质从另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法. 剂把溶质从另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法. 萃取是一种常见的分离物质的物理方法, 萃取是一种常见的分离物质的物理方法,所用的仪器是分 液漏斗. 液漏斗. 思考: 思考: 氯化钠溶液中混有碘,如何除去碘? 氯化钠溶液中混有碘,如何除去碘? 氯化钠固体中混有碘,如何除去碘? 氯化钠固体中混有碘,如何除去碘?
从海水中提取的重要元素1
一、认识溴、碘单质的物理性质 认识溴、
溴是深红棕色液体 易挥发，有刺激性气味，溴的蒸气红棕色。 易挥发，有刺激性气味，溴的蒸气红棕色。 密度比水大 可溶于水，溴水 可溶于水， 饱和呈橙 饱和呈橙色 稀溶液呈黄 稀溶液呈黄色
溴单质的 物理性质
从上述对溴单质的认识，液溴如何保存？ 从上述对溴单质的认识，液溴如何保存？ 1、盛液溴的试剂瓶塞子不能用橡皮塞； 、盛液溴的试剂瓶塞子不能用橡皮塞； 2、常往盛溴的试剂瓶中加入一些水，这叫水封保存。 、常往盛溴的试剂瓶中加入一些水，这叫水封保存。
三、溴单质的制法
工业制法 占地球上储量99%的溴分布在海洋中，从海水中提取溴， 的溴分布在海洋中，从海水中提取溴， 占地球上储量 的溴分布在海洋中 一般要经过浓缩、氧化和提取三个步骤： 一般要经过浓缩、氧化和提取三个步骤： 1、浓缩：我国目前是从食盐化工的尾料中提取溴。 2、氧化：Cl2+2Br-→Br2+2Cl2 Cl 3、提取： 热空气吹出，精制。 实验室制法 2NaBr+2H2SO4+MnO2 △ MnSO4+Br2+Na2SO4+2H2O
从海水中提取溴和碘
上海复兴高级中学 陈永平
引 言
大家知道， 大家知道，元素的化学性质主要取决于元素原子最 外层电子结构。 外层电子结构。前一段时间我们重点研究了氯元素 的有关性质。 的有关性质。今天我们来研究一下与氯元素性质类 和碘元素。 似的溴 和碘元素。
Cl： Br： I：
原子结构
决定
性质
因为这些单质都能从金属反应形成盐， 因为这些单质都能从金属反应形成盐，所以这 些元素又叫卤素(成盐的元素 成盐的元素)。 些元素又叫卤素 成盐的元素 。
碘是一种具有金属光泽紫黑色固体
化学教案(通用版)专题6从海水中提取卤素单质的工艺流程
微专题·大素养❻ 从海水中提取卤素单质的工艺流程【知识基础】1．氯的提取——氯碱工业化学方程式为2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑。
2. 海水提取溴（1）流程（2）主要过程及反应原理微点拨HBr 的制备：浓硫酸可氧化Br －，因此不能用浓硫酸与NaBr 反应制备HBr ，而用具有高沸点和非氧化性的浓磷酸与NaBr 反应制备HBr ，NaBr ＋H 3PO 4（浓）=====△NaH 2PO 4＋HBr ↑。
3．海带中提取碘（1）流程（2）通入Cl2的反应原理发生反应的离子方程式：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。
【素养专练】1．为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案，下列说法正确的是（）A.①中反应的离子方程式：2I－＋H2O2===I2＋2OH－B.②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出C.③中得到的上层溶液中含有I－D.操作Z的名称是加热2.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源。
如图为海水利用的部分过程，下列有关说法不正确的是（）A.制取NaHCO3的反应利用了NaHCO3的溶解度小于NaClB.侯氏制碱法应先通NH3再通CO2C.在第②、③、④步骤中，溴元素均被氧化D.③④的目的是进行溴的富集3.海水是宝贵的资源宝库，目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料。
如图是海水综合利用的部分流程图，据图回答问题：（1）由海水晒制的粗盐中含有Ca 2＋、Mg 2＋、S O 42−等离子，为除去这些离子，所加试剂及其先后顺序为（填化学式）：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
海水提取溴碘
Br2+2HI==I2+2HBr
氧化剂 Br2 还原剂 KI 氧化产物 I 2 还原产物KBr 。 结论：氧化性Cl2 > Br2 > I2 ,还原性 Cl -<Br -<I -
判断：KBr溶液和碘水能反应吗？
溴、碘的提取
1.溴的提取 粗盐
海水 通Cl2 思考：为什么要鼓入热空气？ 溴易挥发，鼓入热空气使其全 部挥发出来，冷凝得到粗溴。 鼓入热空气
溴、碘的提取
溴：海洋总储量1×1014t，“海洋元素” 在海洋中主要存在形式：NaBr 碘：海洋总储量8×1010t 在海洋中主要存在形式：KI 思考：海洋中存在Br-、I-，该如何从海水 中提取溴单质（Br2）和碘单质(I2)？
Cl2
实验1： 在一支试管中加入2ml-3mlNaBr溶液， 滴加少量新制氯水
现 象： 溶液分层，上层无色，下层紫红色
有机溶剂，密度比水大
Cl2 KI CCl4
萃取 碘水
（棕黄ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ）
下层：碘的四氯化碳
溶液 （紫红色）
Cl2+2KBr==Br2+2KCl
氧化剂 Cl 2还原剂 KBr 氧化产物 Br2 还原产物 KCl ；
Cl2+2KI==I2+2KCl
氧化剂 Cl 2 还原剂 KI 氧化产物 I 2 还原产物KCl ；
现象： 溶液的颜色逐渐加深，最后变成 了橙黄色 补充： 再往该溶液滴加CCl4，振荡、静置
现象： 溶液分层，上层无色，下层橙色
化学方程式： Cl2 + 2NaBr = Br2 + 2NaCl
萃取
利用物质在互不相溶的溶剂中的溶解度的 不同， 将物质从一种溶剂转移到另一种溶 剂中的分离方法。
从海水中提取溴和碘(一)
通入氯气
苦卤
单质溴 热空气
粗溴
通
入
高纯溴
热空气 单质溴 通入氯气
或水蒸气
Br－
SO2
Br2 SO2 2H 2O 2HBr H 2SO4 Cl2 2HBr 2HCl Br2
⒊从海带中提取碘：
干海带 灼烧 海带灰 溶解 悬浊液 过滤 含I-提取液
晶体碘
蒸馏 含I2有机溶液
⑶碳酸钠溶液中滴入石灰水；⑷铁与盐酸反应；
⑸氯气通入溴化钾溶液中； ⑹氯气通入碘化钠溶液中。
Na2CO3 Ca(OH )2 2NaOH CaCO3
2Na
CO
2 3
Ca 2
2OH
2Na
2OH
CaCO3
CO32 Ca2 CaCO3
Fe 2HCl FeCl 2 H 2 Fe 2H 2Cl Fe2 H 2 2Cl
通入氯气
萃取 含I2水溶液
练习：写出氯气氧化碘离子(Cl2置换出I2)的离子方程式 Cl 2 2I 2Cl I 2
书写离子方程式的方法步骤：
⒈写出反应的化学方程式； ⒉把易溶于水的强电解质写成离子形式，难溶性物质、
气体及弱电解质仍写成化学式； ⒊删去两边未参加反应的离子； ⒋检验原子种类、个数、电荷总数是否守恒。
练习：写出下列反应的离子方程式。 ⑴稀硫酸与氯化钡反应； ⑵稀盐酸与硝酸银反应； ⑶碳酸钠溶液中滴入石灰水； ⑷铁与盐酸反应； ⑸氯气通入溴化钾溶液中； ⑹氯气通入碘化钠溶液中。
H 2SO4 BaCl 2 BaSO4 2HCl
2H
2.3.1从海水中提取溴和碘
5.氟、溴、碘的特性
•氟 无正化合价和含氧酸 单质和水反应生成氧气 AgF可溶于水 HF是弱酸 HF能腐蚀玻璃，贮存在塑料瓶中
•溴 单质是深红棕色液体，有挥发性，易溶于有机溶剂； 贮存少量的溴用水液封，试剂瓶不能用橡皮塞。 •碘 单质碘遇淀粉变蓝色， 单质碘加热易升华，易溶于有机溶剂； 食用盐中加入KIO3治疗甲状腺肿大。
3.卤族元素的化学性质 相似性: (1)能与金属反应，生成卤化物
(2)能与氢气反应，生成卤化氢 (3)能与水反应 (4)能与碱溶液反应
递变性：
(1)与H2反应的能力递减F2＞Cl2＞Br2＞I2
结论1：稳定性 HF＞HCl＞HBr＞HI 水溶液酸性 HF＜HCl＜HBr＜HI
(2)与H2O的反应 Cl2+H2O→HCl+HClO 结论2：反应越来越难发生 2F2+2H2O→4HF+O2↑
I2
水
CCl4
碘水 （黄色）
下层：碘的四氯 化碳溶液（紫红色）
溴的萃取实验
Br2
水
Br2
水
汽油或苯
溴水 （橙色）
CCl4
溴水 （橙色）
溴的汽油溶液 （红棕色）
溴的四氯化碳溶液 （红棕色）
3.混合物的分离和提纯
方法
课本举例
适用的混合物
过滤 蒸发 蒸馏 萃取 分液
除去粗盐中的泥沙 用溶液中分离出不溶固体物质
（二）海水提溴（Br2）
海水中部分元素浓度图
20
18
16
氯
14
钠
12
镁
g/L 10 8 6
钾 溴 碘 钙
4Leabharlann 硫20讨 1.海水中溴的含量如何？ 浓度很小
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虫虫四人组制作 2004-10-29
亲近自然感悟时尚
虫虫小吧工有业限责上任从公海司创水业中计划提书取溴(Br2)，一般经过浓缩、氧化 和提取三个步骤。
工业上一般从海带中提取碘(I2)。
⒈溴和碘的物理性质：
溴（Br2）是深红棕色、密度比水大的液体，易挥发， 有强烈的腐蚀性。
溴应密封保存，同时需要在试剂瓶中加一些水，以
Cl 2 2I 2Cl I 2
虫虫四人组制作 2004-10-29
亲近自然 感悟时尚
虫小虫结小吧有限责任公司创业计划书 从海水中提取溴的步骤：
食盐
海水
日光 蒸发
通入氯气
苦卤
单质溴 热空气
粗溴
通
入
高纯溴
热空气 单质溴 通入氯气
或水蒸气
Br－
SO2
从海带中提取碘：
干海带 灼烧 海带灰 溶解 悬浊液 过滤 含I-提取液
减少溴的挥发（在一个物质的上面覆盖一层水，起密封 的作用，此操作称为水封）。P39/－4
碘（I2）是紫黑色固体，不溶于水，易溶于酒精等有 机溶剂。碘能升华，能使淀粉溶液变蓝色。
萃取：P40/第三自然节
利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一
种溶剂把溶质从溶液里提取出来的方法，叫做萃取。
虫虫四人组制作 2004-10-29
练习：写出下列反应的离子方程式。 虫⑴虫稀小硫吧有酸限与责氯任化公钡司创反业应计；划书 ⑵稀盐酸与硝酸银反应；
⑶碳酸钠溶液中滴入石灰水；⑷铁与盐酸反应；
⑸氯气通入溴化钾溶液中； ⑹氯气通入碘化钠溶液中。
Na2CO3 Ca(OH )2 2NaOH CaCO3
2Na
CO
2 3
Ca 2
2OH
2Na
⒉溴被称为海洋元素，为什么？ ⒊工业上如何生产单质溴？ ⒋工业上如何生产单质碘？ ⒌溴和碘的物理性质？ ⒍什么是萃取？
从海水中提取的两类物质已形成产业： 一类是海水中含量较高，提取容易，成本也不很高
的物质：镁和钾。 另一类是只能从海水中提取的物质：溴和碘。
99%的溴分布在海洋中，所以溴被称为海洋元素。
⑵氧化(置换)：通入氯气，使溴离子被氧化成单质溴。
Cl 2 2Br 2Cl Br 2
⑶提取(粗溴)： 向苦卤中吹入热空气，使溴挥发，冷凝后得到粗溴。
⑷提纯(精制)： 粗溴中通入SO2，还原成Br－；再次用Cl2；用热空 虫虫四人组制作 2004-10气-29 或水蒸气吹出，即得高纯溴。亲近自然 感悟时尚
2OH
CaCO3
CO32 Ca2 CaCO3
Fe 2HCl FeCl 2 H 2 Fe 2H 2Cl Fe2 H 2 2Cl
Fe 2H Fe2 H 2
Cl2 2KBr 2KCl Br2 Cl 2 2K 2Br 2K 2Cl Br 2
Cl 2 2Br 2Cl Br 2
虫海虫水小吧中有提限责取任溴公的司创流业程计划：书
海水
日光 蒸发
食盐
Cl 2 2Br 2Cl Br 2
通入氯气
苦卤
单质溴 热空气
粗溴
通
入
高纯溴
热空气 单质溴 通入氯气
或水蒸气
Br－
SO2
Br2 SO2 2H 2O 2HBr H 2SO4 Cl2 2HBr 2HCl Br2
虫虫四人组制作 2004-10-29
虫虫四人组制作 2004-10-29
亲近自然 感悟时尚
H 2SO4 BaCl 2 BaSO4 2HCl
2H
SO
2 4
Ba2
2Cl
BaSO4
2H
2Cl
SO42 Ba2 BaSO4
HCl AgNO3 AgCl HNO3
H
Cl
Ag
NO3
AgCl
H
NO
3
Cl Ag AgCl
虫虫四人组制作 2004-10-29
亲近自然 感悟时尚
晶体碘
蒸馏 含I2有机溶液
通入氯气
萃取 含I2水溶液
作业：
虫虫四人组制作 2004-10-29
化学练习部分 P15/一页
亲近自然 感悟时尚
虫(补虫小充吧)有氯限、责溴任公和司碘创业在计不划同书 溶剂中的颜色：
溶剂
卤素 Cl2
水
淡黄绿色
酒精
CCl4、苯
Br2
橙黄色 棕黄色 橙红色
I2
浅黄→棕黄色 棕色→褐色 紫红色
亲近自然 感悟时尚
虫⒊虫从小吧海有带限责中任提公取司创碘业：计划书
干海带 灼烧 海带灰 溶解
悬浊液 过滤
含I-提取液
晶体碘
蒸馏 含I2有机溶液
通入氯气
萃取 含I2水溶液
练习：写出氯气氧化碘离子(Cl2置换出I2)的离子方程式 Cl 2 2I 2Cl I 2
书写离子方程式的方法步骤：
⒈写出反应的化学方程式；
虫虫小吧有限责任公司创业计划书
高一化学
2.3 从海水中提取溴和碘
从海水中提取的元素－－溴和碘 ㈠
虫虫四人组制作 2004-10-29
李桂伯 liguibo@
亲近自然 感悟时尚
虫2虫.3小从吧海有限水责中任公提司取创溴业计和划碘书 一、从海水中提取的元素－－溴(Br)和碘(I)
阅读：P39～P40 思考：⒈从海水中提取的哪两类物质已成产业？
⒉把易溶于水的强电解质写成离子形式，难溶性物质、
气体及弱电解质仍写成化学式；
⒊删去两边未参加反应的离子；
⒋检验原子种类、个数、电荷总数是否守恒。
虫虫四人组制作 2004-10-29
亲近自然 感悟时尚
虫练虫习小吧：有写限责出任下公列司创反业应计划的书离子方程式。 ⑴稀硫酸与氯化钡反应； ⑵稀盐酸与硝酸银反应； ⑶碳酸钠溶液中滴入石灰水； ⑷铁与盐酸反应； ⑸氯气通入溴化钾溶液中； ⑹氯气通入碘化钠溶液中。
亲近自然 感悟时尚
虫实虫⒈验小吧碘探有的究限升(责补任华充公司)：创业⒉计碘划书水与淀粉溶液显色反应 ⒊用汽油、四氯化碳从碘水中萃取碘
单质碘(I2)的特性：①碘能升华；②能使淀粉溶液变蓝色。
⒉从海水中提取溴的步骤： P39/ ⑴浓缩(富集)：
蒸发浓缩，制取海盐(氯化钠)所得苦卤中溴离子浓度 可达6 g/L。