高中化學(xué)專題一物質(zhì)的分離與提純1.1海帶中碘元素的分離及檢驗(yàn)課件蘇教版.ppt

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專題1 物質(zhì)的分離與提純,課題1 海帶中碘元素的分離及檢驗(yàn),一、海帶中碘的分離原理 海帶、紫菜等海藻中含有豐富的碘元素,其主要的存在形式為化合態(tài)(有機(jī)碘化物)。將樣品灼燒,碘可轉(zhuǎn)化為能溶于水的無(wú)機(jī)碘化物(如碘化鉀、碘化鈉)的形式存在,在灰分中加入水浸取,過(guò)濾后可得到含有I-的濾液。濾液中還有多種可溶性無(wú)機(jī)鹽,直接將碘化物與這些無(wú)機(jī)鹽分離比較困難。由于碘離子具有較強(qiáng)的還原性,可以用適量的氯氣或H2O2等氧化劑先將I-氧化為碘單質(zhì),再用萃取法將其,,,,,,,,,二、實(shí)驗(yàn)步驟 1.灼燒:取3 g干海帶,用刷子將其表面的附著物刷凈。剪成小塊,用酒精潤(rùn)濕后(加一些酒精是為了使其燃燒更加充分),放在坩堝中。把坩堝置于泥三角上。在通風(fēng)櫥中加熱灼燒,至海帶完全成灰后,停止加熱,自然冷卻,再將海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中。 灼燒干海帶 2.浸取和過(guò)濾:向小燒杯中加入30 mL蒸餾水,攪拌,煮沸2~3 min(加快碘化物在水中的溶解,以使灰燼中的I-盡可能多地進(jìn)入溶液),過(guò)濾,得濾液。,,,3.氧化:在濾液中加入1~2 mL 2 mol·L-1硫酸(海帶灰的浸出液中含有碳酸鈉、碳酸鉀等使溶液顯堿性的物質(zhì),酸化的目的是使溶液呈弱酸性,有利于氧化劑把I-氧化為I2),再加入3~5 mL 6%的H2O2溶液或1 mL新制氯水,溶液由無(wú)色變?yōu)樽攸S或棕褐色。 4.檢驗(yàn)和萃取:取出少許混合液,用淀粉溶液檢驗(yàn)碘,溶液應(yīng)變?yōu)樗{(lán)色。再向余液中加入2 mL CCl4,萃取其中的碘。得到的CCl4層為紫紅色,水層基本無(wú)色。 5.回收溶有碘的CCl4。 若要分離碘的CCl4溶液,分別得到碘和CCl4,應(yīng)采用什么方法? 提示可以采用減壓蒸餾的方法,將CCl4萃取劑分離出去。,,,,三、使用分液漏斗的注意事項(xiàng) 分液漏斗 1.分液漏斗有球形、錐形和筒形等多種式樣,規(guī)格有50 mL、100 mL、150 mL、250 mL等幾種。球形分液漏斗的頸較長(zhǎng),多用于制氣裝置中滴加液體的儀器。錐形分液漏斗的頸較短,常用于萃取操作的儀器。使用時(shí),將分液漏斗的旋塞芯擦凈,在旋塞芯上涂一薄層凡士林(注意旋塞孔不要涂抹),小心塞進(jìn)旋塞孔,旋轉(zhuǎn)幾圈至涂層均勻透明,裝入少量水,振搖,確定分液漏斗無(wú)滲漏方可使用。,2.自上口依次裝入被萃取液和萃取劑,盛裝液體的體積不得超過(guò) 3.用右手手掌抵住玻璃塞,握住漏斗口部,左手握住旋塞部位,拇指壓住旋塞,將分液漏斗倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),用力振搖。開始振搖要慢,并注意適時(shí)“放氣”(漏斗斜向上朝無(wú)人處旋開旋塞)以平衡內(nèi)外壓力。,4.充分振搖后,將分液漏斗放在漏斗架或鐵圈上,靜置。漏斗下放一接收容器如燒杯、錐形瓶。待兩層液體完全分層后,旋開玻璃塞,然后使刻槽與漏斗上口小孔對(duì)齊(這時(shí)漏斗內(nèi)外的空氣相通,壓強(qiáng)相等,漏斗里的液體才能順利流出),慢慢旋開旋塞,放出下層液體。待兩液體界面接近旋塞時(shí),減緩流速,適時(shí)關(guān)閉旋塞,以便完全分離,然后將上層液體從上口倒入其他容器里(不可從下口放出)。 分液 5.分液漏斗是用普通玻璃制成的,不能加熱。漏斗用后要洗滌干凈。長(zhǎng)時(shí)間不用的分液漏斗要把旋塞處擦拭干凈,塞芯與塞槽之間放一紙條,以防磨砂處粘連。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,海帶中碘的提取 【例題1】 (2016浙江溫州選考檢測(cè))海帶中含有碘元素,某校研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟來(lái)提取碘:①通足量氯氣 ②將海帶燒成灰,向灰中加水?dāng)嚢?③加CCl4振蕩 ④過(guò)濾 ⑤用分液漏斗分液。合理的操作順序?yàn)? ) A.①→③→⑤→②→④ B.②→①→③→④→⑤ C.②→④→①→③→⑤ D.③→①→②→⑤→④ 解析從海帶中提取碘的步驟為灼燒、浸取和過(guò)濾、氧化、萃取、分液。根據(jù)每個(gè)步驟的需要選擇試劑。 答案C,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,注意海帶中提取碘與海水中提取溴的比較。海水提溴的化工生產(chǎn)選用Cl2作氧化劑,將苦鹵中的Br-氧化為游離態(tài)的溴單質(zhì),然后利用溴的揮發(fā)性,鼓入熱空氣或水蒸氣就可將溴單質(zhì)分離出來(lái)。即經(jīng)濃縮、氧化、提取三個(gè)步驟。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,【針對(duì)訓(xùn)練1-1】 (2016浙江嘉興選考檢測(cè))從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,涉及下列操作,其中正確的是( ),知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,解析A項(xiàng),灼燒海帶應(yīng)該在坩堝中進(jìn)行;B項(xiàng),應(yīng)該用玻璃棒引流;C項(xiàng),碘的苯溶液在上層,分液后,應(yīng)該從漏斗上口倒出。 答案D,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,【針對(duì)訓(xùn)練1-2】 在“海帶中碘元素的分離及檢驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)中,在灼燒后的海帶灰中加入蒸餾水,需煮沸2~3 min,再過(guò)濾得濾液。煮沸的目的是( ) A.加快碘元素和水反應(yīng)的速率 B.使溶液濃縮 C.使空氣中的氧氣更多地進(jìn)入溶液 D.加快碘化物的溶解 解析煮沸的目的是加快碘化物在水中的溶解,以使灰燼中的I-盡可能多地進(jìn)入溶液。 答案D,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,萃取分液的原理和操作 【例題2】 海帶含有豐富的碘。為了從海帶中提取碘,某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn): 請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻? (1)步驟①灼燒海帶時(shí),除需要三腳架外,還需要用到的儀器是 。(從下列儀器中選擇所需的儀器,將標(biāo)號(hào)字母填寫在空白處) A.燒杯 B.坩堝 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精燈 F.干燥器,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,(2)步驟③的實(shí)驗(yàn)操作名稱是 ;步驟⑥的目的是從含碘苯溶液中分離出碘和回收苯,該步驟的實(shí)驗(yàn)操作名稱是 。 (3)步驟④反應(yīng)的離子方程式是 。 (4)步驟⑤中,某學(xué)生選擇用苯來(lái)提取碘的理由是 。 (5)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種檢驗(yàn)提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘的簡(jiǎn)單方法: 。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,解析(1)固體灼燒要使用三腳架、酒精燈、泥三角、坩堝、玻璃棒等實(shí)驗(yàn)儀器。 (2)步驟③從海帶灰懸濁液得到含碘離子的溶液,為固體和溶液的分離操作,應(yīng)使用過(guò)濾的方法;步驟⑥從含碘的苯溶液中分離出碘和回收苯,應(yīng)使用蒸餾方法,使苯汽化、冷凝后可回收苯,單質(zhì)碘在蒸餾燒瓶中聚集。 (4)用苯提取碘水中的碘,為萃取的方法。本題考查了萃取的原理:苯與水互不相溶,且碘在苯中的溶解度比在水中的大。 (5)考查了單質(zhì)碘的檢驗(yàn)方法,可用淀粉溶液檢驗(yàn)單質(zhì)碘是否存在。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,答案(1)BDE (2)過(guò)濾 蒸餾 (4)苯與水互不相溶;碘在苯中的溶解度比在水中的大 (5)取少量提取碘后的水溶液于試管中,加入幾滴淀粉溶液,觀察是否出現(xiàn)藍(lán)色(如果變藍(lán),說(shuō)明還有單質(zhì)碘) (1)對(duì)萃取劑的要求如下。 一是和原溶劑互不相溶且不反應(yīng),與溶質(zhì)也不反應(yīng)。 二是溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度要大于在原溶劑中的溶解度。如萃取溴水中的溴就不能用酒精。 (2)萃取后要分液,所得仍是溶液,一般再通過(guò)蒸餾進(jìn)一步分離。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,【針對(duì)訓(xùn)練2-1】 選擇萃取劑將碘水中的碘萃取出來(lái),這種萃取劑必須具備的性質(zhì)是( ) A.不溶于水并且必須是無(wú)色的 B.不溶于水并且必須比水更容易溶解碘 C.不溶于水并且必須密度比水大 D.不溶于水并且必須比水沸點(diǎn)低 答案B,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,【針對(duì)訓(xùn)練2-2】 用于分離提純物質(zhì)的方法有多種,請(qǐng)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)要求填空: (1)分離飽和食鹽水和泥沙的混合物,分離方法為 , 所用的玻璃儀器有 。 (2)分離相溶的CCl4(沸點(diǎn)76.75 ℃)和甲苯(沸點(diǎn)110.6 ℃)的混合物,分離方法為 。 (3)從碘水里提取并得到固體碘,應(yīng)先進(jìn)行 操作,再進(jìn)行 操作。 解析(1)分離飽和食鹽水和泥沙的混合物是易溶物和難溶物之間的分離,可采用過(guò)濾方法。(2)CCl4(沸點(diǎn)76.75 ℃)和甲苯(沸點(diǎn)110.6 ℃)的混合物分離是兩種沸點(diǎn)有顯著差異的互溶性液體間分離,可采用蒸餾方法。(3)從碘水里提取并得到固體碘,可采用萃取分液再蒸餾的方法。 答案(1)過(guò)濾 燒杯、漏斗、玻璃棒 (2)蒸餾 (3)萃取分液 蒸餾,